Search

Diplomová práce se zabývá nastavením vybraných periferií procesoru TC275 rodiny AURIX vyvinuty firmou Infineon. Periferie procesoru QSPI realizuje komunikaci SPI nastavené jako master s vyuţitím modulu DMA obsluhujícího přijímací a vysílací registre QSPI který v určitých časových intervalech čte hodnoty z analogově digitálního převodníku CIC751 pracujícího v reţimu slave. Další nastavenou periferií procesoru je modul MultiCAN realizující CAN komunikaci. Vytvořené ovladače periferií vyuţívají pouze základní hlavičkové soubory s definicí registrů procesoru, které jsou součástí vývojového prostředí TriCore Free Entry Tool Chain, ve kterém jsou vytvořené programy periferií., Diploma thesis handles with set up of peripheral modules of the processor TC275 families’ AURIX developed by Infineon. Processor’s peripheral module QSPI implements communication SPI set up as master on a bus supported by another processor’s module DMA. Module DMA periodically service transmit and receive shift buffers of QSPI which are connected with slave analog to digital converter IC CIC751. Another peripheral module is MultiCAN. Programmed drivers used only basic header files with register definition of processor TC275, which are part of IDE TriCore Free Entry Tool Chain used for created drivers.

Práca sa zaoberá riadením dvojice spojených jednosmerných motorov pomocou programového prostredia LabVIEW, komunikujúceho s modelom Compact cRio 9076 a modulom NI 9505, metódami na identifikáciu parametrov sústav a návrhovými metódami regulátorov., Thesis deals with control of two DC motors on commom shaft using programing software LabVIEW, communicating with model CompactRio 9076 and I/O module NI 9505, methods for identifying paramaters, methods motion controllers.

Cieľom tejto bakalárskej práce je zrealizovať riadenie striedavého motoru s permanentými magnetmi pomocou Simulink Real-Time na platforme s kartou MF624. Riadenie bude realizované simulačnou metódou hardware-in-the-loop. V práci je popísaná štruktúra motoru a transformácie potrebné pre zrealizovanie vektorového riadenia. Ďalej je detailne popísaná cieľová platforma a riadiaci systém celej úlohy., The goal of this bachelor’s thesis is implementation of control of permanent magnet synchronous motor using Simulink Real-Time on a platform with MF624 I/O card. The control will be realized by hardware-in-the-loop simulation method. The thesis deals with structure of the motor and transformations needed for vector control. The platform and control system of the whole task is described in the next part of the thesis.

Tato diplomová práce se zabývá navržením vektorového řízení na vícefázový synchronní motor s permanentními magnety uvnitř rotoru. V prvních části práce je uvedený popis motoru s potřebnými transformacemi k návrhu regulačních struktur. Dále jsou uvedeny metody odhadu polohy rotoru pomocí VF signálu společně se stručným přehledem ostatních bezsnímačových metod. Je využita jedna bezsnímačová metoda injektování VF signálu, na kterou je navrženo otáčkové a momentové řízení. Pomocí simulací v prostředí MATLAB/Simulink je ověřena funkčnost řídících struktur a také možná kompenzace fázového zpoždění vznikající při filtraci. V závěru práce jsou zobrazeny a zhodnoceny výsledky testů zvolené metody na dvou reálných motorech v otáčkovém a momentovém řízení i při velké zátěži., This thesis is focused on the design of vector control of interior permanent magnet synchronous motors. The first part of this work deals with vector control transformations and mathematical modelling of synchronous motors. Furthermore, algorithms of sensorless control are discussed, especially HF injection sensorless methods. One of these methods was used for torque and speed control. Problem of phase delay caused by filters and it’s compensation is also discused. One of the HF injection sensorless method was implemented on both motors. The results of simulations in MATLAB/Simulink and tests of real motors on dSpace are included.

Tato diplomová práce se zabývá modelováním elektrických pohonů na platformě CompactRIO s využitím FPGA. Konkrétně je zde popsán, namodelován a otestován synchronní motor s permanentními magnety (PMSM). V práci je uveden kompletní postup vytvoření modelu simulujícího chování elektrického pohonu v reálném čase, jsou zde probrány různé druhy diskretizace a model je diskutován z hlediska přesnosti simulace i z hlediska vytížení hradlového pole. Na závěr je v práci popsáno testování vytvořeného modelu s reálným motorem i s výsledky tohoto testování., This Master´s thesis engage in modeling of electric motions on CompactRIO platform with FPGA. Permanent magnet synchronous motor (PMSM) is namely described, modeled and tested here. This thesis demonstrates the complete work procedure for modeling of electric motion and testing behavior of motor in real time. Various types of discretization are described here and model si discussed from accuracy same as from FPGA utilization point of view. The last part of this project describes testing comparison between created model and real PMSM motor and results from this testing.

Obsahem práce je modelování a implementace CNC řídícího algoritmu. V diplomové práci byl proveden popis problematiky řízení počítačem řízených strojů, rešerše interpolačních algoritmů pro řízení CNC strojů, namodelování vybraného algoritmu řízení s rychlostními rozběhovými profily s tvarem S-křivky a simulace vybraných algoritmů a rychlostních profilů v prostředí Matlab a Simulink., The content of the thesis is the modeling and implementation of the CNC control algorithm. This master thesis contains the description of issues of computer-controlled machines, the research of interpolation algorithms for control CNC machines and the modeling of the selected control algorithm with motor S-curve shaped speed profiles and simulation of chosen algorithms with S-shaped speed profiles in Matlab & Simulink.

Cieľom bakalárskej práce je vytvoriť matematický model kinematiky súpravy vozidla s prívesom. Prvá časť sa zaoberá hľadaním stavových rovníc systému a jeho riadením v reverznom smere. Druhá časť je venovaná implementácii tohto modelu do prostredia Matlab Simulink, simulácii a demonštrácii funkčnosti riadenia na príkladoch typických pri cúvaní. Na záver je vytvorený reálny model na ktorom sa otestovala funkčnosť riadenia., The goal of this thesis, is to create a kinematic model of an articulated vehicle. The first part deals with finding equations of state of this system and its control driving in reverse. The second part is dedicated to implement the model in the Matlab Simulink environment and to simulate and demonstrate the functionality of control on simple examples, typical for driving in reverse. In the last part a real model is created to test the functionality of control.

Diplomová práce se zabývá využitím lineárních maticových nerovností (LMI) v řízení dynamických soustav. Pomocí LMI můžeme definovat stabilitu systému. Definováním LMI můžeme zkoumat zda jsou póly systému v zadaných oblastech, umístěných v levé polorovině komplexní roviny. LMI můžeme také použít pro stavovou zpětnou vazbu s nulovou ustálenou odchylkou na výstupu soustavy od žádané hodnoty. V práci je popsán návrh regulátoru minimalizujícího normu ze vstupu na výstup systému. Dále je zde popsán návrh LQ regulátoru s použitím LMI. Na závěr práce jsou uvedeny dva příklady návrhu LQ regulátoru, který minimalizuje normu ze vstupu na výstup systému a který přesune póly systému do daných oblastí v komplexní rovině. V prvním případě se LMI použijí pro návrh spojitého LQ regulátoru. Ve druhém případně navrhujeme diskrétní LQ pomocí LMI., Master’s thesis deals with using a linear matrix inequality (LMI) in control of a dynamic systems. We can define a stability of a dynamic system with a LMI. We can use a LMI for research if the poles of a system are in a given regions in the left half-plane of the complex plane with a LMI or we can use a LMI for a state feedback control. In the work we describe a desing of a controller minimizing a norm from an input to an output of the system. There is also a desing of a LQ controller with a LMI. In the end of the work, there are two examples of a design a LQ controller, which minimize the norm from the input to the output of the system and moves a poles of a dynamic system in a given regions in the complex plane, with the LMI. We use a LMI for a design a continuos LQ controller in the first example. In the second example we use a LMI for a design a discrete LQ controller.

V práci je představen model Amira DTS 200. Jde o soustavu 3 spojených nádob, čerpadel a tlakový snímačů výšky hladiny. Na přípravku je sestaveno několik úloh na identifikaci a na regulaci hladiny. Systém je modelován a regulován v Simulinkovém schématu. Regulace probíhá v reálném čase pomocí Matlab Real-time toolboxu. Soustava je identifikována analýzou fyzikálních rovnic a jejich převodem do Simulinkových bloků. Některé neznámé parametry jsou experimentálně změřeny. Při regulaci se řeší linearizace, různé základní metody návrhu regulátorů a jejich použití. Některé úlohy obsahují několik kontrolních otázek pro studenty., In this work is introducing the laboratory system Amira DTS 200. It concerns of a system of 3 communicating vessels, pumps and pressure liquid level sensors. At this system are make several task on identification and regulation liquid level. System is simulated and controlled in Simulink diagram. Control is real-time via the Matlab Real- Time toolbox. System is identified by the help of analyses physical equation and their transferring to Simulink blocks. Some unknown parameters are experimentally measured. In regulation tasks is solved linearization, various basic methods of controller design and their using. Tasks include few check questions for students.

Tato práce se zabývá kompletním návrhem a výrobou autonomního dvoukolového samobalan-cujícího robotu. Cílem práce je stabilizace robotu ve vzpřímené poloze a sledování namalované černé čáry na podlaze jejím snímáním pomocí kamery. Robot je řízen pomocí Raspberry Pi a je poháněn stejnosměrnými motory. Součástí práce je návrh a realizace hardwarové i softwarové části. Robot byl následně modelován v prostředí Matlab/Simulink a na základě modelu byl navržen LQR a PID regulátor., This thesis deals with complete design and manufacturing of autonomous two wheeled self-balancing robot. The goal of this thesis is to maintain the robot in up-right position and to follow black line using camera. The robot is controlled using Raspberry Pi and driven by DC motors. This thesis includes the design and implementation of hardware and software parts. Subsequently there was created the dynamic model in Matlab/Simulink. Based on this model, the LQR and PID controller was designed.

Bakalářská práce se zabývá regulací vzduchotechniky v bateriové stanici pro trakční vedení. Je popsán návrh této regulace a následně jeho implementace do řídicího kódu pro PLC od firmy B&R., The bachelor’s thesis is focused to control of air conditioning in buffer station for traction line. This regulation is described and implemented as a firmware for B&R PLC’s.

Práce se věnuje problematice bezsnímačového vektorového řízení synchronního motoru s permanentními magnety v oblasti nízkých otáček. V první části je proveden stručný popis synchronního motoru a nezbytných transformací k aplikaci vektorového řízení. Dále navazuje uvedení bezsnímačových metod odhadu polohy pomocí injektování vysokofrekvenčního harmonického signálu. Praktická část se věnuje implementaci řízení na vývojovém kitu STM32NUCLEO-L476RG, čemuž předchází identifikace veškerých parametrů motoru. V rámci implementace byla navržena struktura zahrnující řízení proudu, otáček a polohy. Funkčnost a robustnost nastavení byla úspěšně otestována vzhledem k rozdílné setrvačnosti a zátěži., The thesis is focused on the issue of sensorless vector control of a synchronous motor with permanent magnets in the low-speed range. In the first part, there is a brief description of the synchronous motor and the necessary transformations for the application of vector control. This is followed by the overview of sensorless methods for position estimation by injecting a high-frequency harmonic signal. The practical part is devoted to the implementation of a control algorithm to develop kit STM32NUCLEO-L476RG, which is preceded by the identification of all engine parameters. As part of the implementation, a structure including current, speed and position control was designed. The functionality and robustness of the settings have been successfully tested due to the different inertia and load.

Bakalářská práce se zabývá regulací vzduchotechniky v bateriové stanici pro trakční vedení. Je popsán návrh této regulace a následně jeho implementace do řídicího kódu pro PLC od firmy B&R., The bachelor’s thesis is focused to control of air conditioning in buffer station for traction line. This regulation is described and implemented as a firmware for B&R PLC’s.

Bakalářská práce se zabývá regulací vzduchotechniky v bateriové stanici pro trakční vedení. Je popsán návrh této regulace a následně jeho implementace do řídicího kódu pro PLC od firmy B&R., The bachelor’s thesis is focused to control of air conditioning in buffer station for traction line. This regulation is described and implemented as a firmware for B&R PLC’s.

Bakalářská práce se zabývá regulací vzduchotechniky v bateriové stanici pro trakční vedení. Je popsán návrh této regulace a následně jeho implementace do řídicího kódu pro PLC od firmy B&R., The bachelor’s thesis is focused to control of air conditioning in buffer station for traction line. This regulation is described and implemented as a firmware for B&R PLC’s.

Tato diplomová práce se zabývá nejrozšířenějšími automobilovými komunikačními standardy. Je zde zpracována rozsáhlá teoretická část, na kterou navazuje praktická část práce. Praktická část je řešena za použití vývojového kitu Nucleo F446RE. datových zpráv. Na teoretický úvod navazuje část zabývající se sledováním komunikace po sběrnici CAN a čtení zpráv skrze rozhraní Vector a program Matlab., This thesis deals with the most widely used automotive communication standards. There is an extensive theoretical part, which is followed by a practical part of the thesis. The practical part is solved using the Nucleo F446RE development kit.

Diplomová práca sa zaoberá riešením problematiky získavania hodnôt otáčok a elektrického uhlu z informácii Hallových sond s potrebným rozlíšením pre riadenia BLDC motora. Konkrétne sa jedná o oblasť riadenia v nízkych otáčkach. Väčšina motorov využíva Hallove sondy na zisťovania rýchlosti a polohy motora. Pri nízkych otáčkach nastáva situácia, kedy nevieme určiť polohu rotora s požadovaným(dostatočným) rozlíšením, tým pádom vzniká zvlnenie pri riadení (pulzácia momentu). Úlohou je navrhnúť a z zhodnotiť možnosti algoritmu pre riadenia a získania hodnoty otáčok a polohy rotora s požadovanou presnosťou., The diploma work concerns on an issue of data collection of speed and electrical angle based on informations from Hall sensor with the necessary resolution for control of BLDC motor. Specifically, concenred on a section with low speed. Most of moors use Hall sensor for detecting speed and position of the rotor. At low speed section, becomes the situation when we can not determine the position of the rotor with (the) required (sufficient) resolution, this situation creates a „wince“ in the control (ripple torque). The task is to design and evaluate the possibilities of the algorithm for control and acquisition speed and rotor position with the required accuracy.

Tato diplomová práce se zabývá nejrozšířenějšími automobilovými komunikačními standardy. Je zde zpracována rozsáhlá teoretická část, na kterou navazuje praktická část práce. Praktická část je řešena za použití vývojového kitu Nucleo F446RE. datových zpráv. Na teoretický úvod navazuje část zabývající se sledováním komunikace po sběrnici CAN a čtení zpráv skrze rozhraní Vector a program Matlab., This thesis deals with the most widely used automotive communication standards. There is an extensive theoretical part, which is followed by a practical part of the thesis. The practical part is solved using the Nucleo F446RE development kit.

Práce se zabývá popisem MIMO systémů a porovnáním frekvenčních charakteristik, kromě jiných i charakteristikou singulárních hodnot. Jsou definovány H2 a H normy pro signály a MIMO systémy. Dále je popsán způsob optimální regulace MIMO systému pomocí LQG, H2 a H řízení, jejich obecné výhody, nevýhody a vzájemné podobnosti. Je implementován výpočet stavových H2 a H regulátorů a rekonstruktorů. Pomocí H kaskádní regulace, H2 optimálního LQG řízení a H ekvivalentu LQG je vyřešena úloha inverzního kyvadla na vozíku. Výsledky jsou mezi sebou srovnány. Je přednesena teorie o možnosti návrhu identických H2 a H stavových regulátorů., This thesis deals with the MIMO system analysis, with a comparison of a different frequency charactersitics, and including singular values characteristic. The H2 and H norms are defined for signals and a MIMO systems. A MIMO optimal control using an LQG, an H2 and an H control is defined and described. Their general advantages, disadvantages and similarities are summed up. An H2 and an H state controller and state observer synthesis is implemented in a MATLAB using linear matrix inequalities. Control of an inverted pendulum is designed using the H optimal cascade control, the H2 state control and the H state control. The results are compared with each other. The theoretical possibility of same H2 and H optimal state controller design is presented.

Tato práce se zabývá návrhem univerzální řídicí jednotky pro BLDC motor napájené z palubní sítě letadla 28 V schopné řídit motor do 10 A. Maximální výkon motoru je okolo 250 W. Důležitým předpokladem jednotky je možnost řídit různě velké motory bez nutnosti měnit zapojení desky, pouze pomocí konfiguraci v pomocné paměti jednotky. K řízení různých motorů tedy stačí jedna jednotka s jedním programem bez nutnosti jakkoli do jednotky zasahovat., This thesis describes the design of universal control unit for BLDC motor powered from airplane power distribution system of 28 V capable of driving motor up to 10 A. The maximal engine power is about 250 W. Important prerequisite is possibility of driving various motor size without needs of changing wiring board using only the configuration in the auxiliary memory unit. To control different motors is enough one unit with one program without any way to interfere to the unit itself.

Tato bakalářská práce se zabývá programováním zařízení NUCLEO-F746ZG v prostředí Matlab Simulink pro řízení a identifikaci tepelné soustavy. Součástí práce je návrh a oživení obvodu umožnující měření teploty a akčních členů tepelné soustavy pro doplnění zařízení., This bachelor's thesis deals with the programming of the NUCLEO-F746ZG device in the Matlab Simulink environment for the control and identification of the thermal system. Part of the work is the design and revitalization of the circuit enabling the measurement of temperature and the active members of the thermal system for supplementing the device.

Cielom tejto bakalárskej práce je oboznámenie sa s problematikou modelovania elektrických trojfázových motorov a následné vytvorenie vhodného modelu motoru v d,q súradniciach. V práci je načrtnutá problematika riadenia trojfázových motorov, na základe ktorej sú implementované a analyzované algoritmy Six-step a Vektorové riadenie. Pre vyhotovený model motoru v d,q súradniciach je vytvorená simulácia demonštrujúca riadenie v uzavretej slučke s vhodným algoritmom. Následne je implementovaná spätnoväzobná štruktúra s vhodným stavovým regulátorom. Posledný bod práce spočíva v analyzovaní nelinearít, ako je trenie a mŕtva zóna., The aim of this bachelor's thesis is to study the issues of modeling three-phase electric motors and subsequently to create a suitable motor model in the d,q coordinates. The thesis outlines the issues related to controlling three-phase motors, based on which the Six-step and Vector control algorithms are implemented and analyzed. A simulation demonstrating closed-loop control with a suitable algorithm is created for the prepared motor model in the d,q coordinates. Subsequently, a suitable state feedback controller is implemented. The final part of the thesis consists of analyzing nonlinearities such as friction and dead zone.

Práce se věnuje sestavení mechatronické demonstrační pomůcky s využitím PMS motoru. Skládá se z pěti částí. První část obsahuje přehled mechatronických pomůcek a je v ní vy- brána vhodná pomůcka pro realizaci. Druhá část se věnuje způsobům řízení PMS motorů, zejména FOC algoritmu. Ve třetí části je realizováno demonstrační řízení polohy a mo- mentu PMS motoru. Ve čtvrté části je vybrán vhodný motor s využitím matematického modelování. Pátá část se zabývá sestavením a testováním mechatronické pomůcky., Paper covers implementation of mechatronic demonstration device using PMS motor. It consists of four parts. Part one lists mechatronic demonstration devices and chooses the appropriate one to be build. Part two explains means of driving PMS motor with focus on FOC algoritm. Part three covers real-life demonstration of torque and position control of PMS motor. In part four suitable motor is chosen using mathematical modeling. Part five covers assembly and testing of mechatronic demonstration device.

Tato práce se zabývá návrhem přípravku 1DOF helikoptéry a jeho matematickým modelem. Důležitou částí této práce je identifikace parametrů fyzické soustavy a následné ověření pomocí simulace. Další částí je implementace řízení BLDC motoru, který byl použitý na fyzickém přípravku. V poslední časti se práce zabývá návrhem řízení polohy natočení ramena 1DOF helikoptéry. Jsou zde použity regulátory PID a řízení v klouzavém režimu. Všechny metody řízení byly simulovány a následně ověřeny na přípravku. Obsluha hardwaru byla provedena pomocí mikroprocesoru STM a programu Simulink., This thesis deals with the design of a 1DOF helicopter fixture and its mathematical model. An important part of this thesis is the identification of the parameters of the physical system and subsequent verification by simulation. Another part is the implementation of the BLDC motor control that was used on the physical fixture. The last part of the thesis deals with the design of the pitch attitude control of the 1DOF helicopter arm. PID controllers and sliding mode control are used here. All control methods were simulated and then verified on the fixture. Hardware operation was performed using an STM microprocessor and Simulink software.

Cielom tejto bakalárskej práce je oboznámenie sa s problematikou modelovania elektrických trojfázových motorov a následné vytvorenie vhodného modelu motoru v d,q súradniciach. V práci je načrtnutá problematika riadenia trojfázových motorov, na základe ktorej sú implementované a analyzované algoritmy Six-step a Vektorové riadenie. Pre vyhotovený model motoru v d,q súradniciach je vytvorená simulácia demonštrujúca riadenie v uzavretej slučke s vhodným algoritmom. Následne je implementovaná spätnoväzobná štruktúra s vhodným stavovým regulátorom. Posledný bod práce spočíva v analyzovaní nelinearít, ako je trenie a mŕtva zóna., The aim of this bachelor's thesis is to study the issues of modeling three-phase electric motors and subsequently to create a suitable motor model in the d,q coordinates. The thesis outlines the issues related to controlling three-phase motors, based on which the Six-step and Vector control algorithms are implemented and analyzed. A simulation demonstrating closed-loop control with a suitable algorithm is created for the prepared motor model in the d,q coordinates. Subsequently, a suitable state feedback controller is implemented. The final part of the thesis consists of analyzing nonlinearities such as friction and dead zone.

Tato práce se zabývá návrhem přípravku 1DOF helikoptéry a jeho matematickým modelem. Důležitou částí této práce je identifikace parametrů fyzické soustavy a následné ověření pomocí simulace. Další částí je implementace řízení BLDC motoru, který byl použitý na fyzickém přípravku. V poslední časti se práce zabývá návrhem řízení polohy natočení ramena 1DOF helikoptéry. Jsou zde použity regulátory PID a řízení v klouzavém režimu. Všechny metody řízení byly simulovány a následně ověřeny na přípravku. Obsluha hardwaru byla provedena pomocí mikroprocesoru STM a programu Simulink., This thesis deals with the design of a 1DOF helicopter fixture and its mathematical model. An important part of this thesis is the identification of the parameters of the physical system and subsequent verification by simulation. Another part is the implementation of the BLDC motor control that was used on the physical fixture. The last part of the thesis deals with the design of the pitch attitude control of the 1DOF helicopter arm. PID controllers and sliding mode control are used here. All control methods were simulated and then verified on the fixture. Hardware operation was performed using an STM microprocessor and Simulink software.

Tato bakalářská práce se zabývá programováním zařízení NUCLEO-F746ZG v prostředí Matlab Simulink pro řízení a identifikaci tepelné soustavy. Součástí práce je návrh a oživení obvodu umožnující měření teploty a akčních členů tepelné soustavy pro doplnění zařízení., This bachelor's thesis deals with the programming of the NUCLEO-F746ZG device in the Matlab Simulink environment for the control and identification of the thermal system. Part of the work is the design and revitalization of the circuit enabling the measurement of temperature and the active members of the thermal system for supplementing the device.

Práce se věnuje sestavení mechatronické demonstrační pomůcky s využitím PMS motoru. Skládá se z pěti částí. První část obsahuje přehled mechatronických pomůcek a je v ní vy- brána vhodná pomůcka pro realizaci. Druhá část se věnuje způsobům řízení PMS motorů, zejména FOC algoritmu. Ve třetí části je realizováno demonstrační řízení polohy a mo- mentu PMS motoru. Ve čtvrté části je vybrán vhodný motor s využitím matematického modelování. Pátá část se zabývá sestavením a testováním mechatronické pomůcky., Paper covers implementation of mechatronic demonstration device using PMS motor. It consists of four parts. Part one lists mechatronic demonstration devices and chooses the appropriate one to be build. Part two explains means of driving PMS motor with focus on FOC algoritm. Part three covers real-life demonstration of torque and position control of PMS motor. In part four suitable motor is chosen using mathematical modeling. Part five covers assembly and testing of mechatronic demonstration device.

Tato bakalářská práce se zabývá programováním zařízení NUCLEO-F746ZG v prostředí Matlab Simulink pro řízení a identifikaci tepelné soustavy. Součástí práce je návrh a oživení obvodu umožnující měření teploty a akčních členů tepelné soustavy pro doplnění zařízení., This bachelor's thesis deals with the programming of the NUCLEO-F746ZG device in the Matlab Simulink environment for the control and identification of the thermal system. Part of the work is the design and revitalization of the circuit enabling the measurement of temperature and the active members of the thermal system for supplementing the device.

Cielom tejto bakalárskej práce je oboznámenie sa s problematikou modelovania elektrických trojfázových motorov a následné vytvorenie vhodného modelu motoru v d,q súradniciach. V práci je načrtnutá problematika riadenia trojfázových motorov, na základe ktorej sú implementované a analyzované algoritmy Six-step a Vektorové riadenie. Pre vyhotovený model motoru v d,q súradniciach je vytvorená simulácia demonštrujúca riadenie v uzavretej slučke s vhodným algoritmom. Následne je implementovaná spätnoväzobná štruktúra s vhodným stavovým regulátorom. Posledný bod práce spočíva v analyzovaní nelinearít, ako je trenie a mŕtva zóna., The aim of this bachelor's thesis is to study the issues of modeling three-phase electric motors and subsequently to create a suitable motor model in the d,q coordinates. The thesis outlines the issues related to controlling three-phase motors, based on which the Six-step and Vector control algorithms are implemented and analyzed. A simulation demonstrating closed-loop control with a suitable algorithm is created for the prepared motor model in the d,q coordinates. Subsequently, a suitable state feedback controller is implemented. The final part of the thesis consists of analyzing nonlinearities such as friction and dead zone.

Práce se věnuje sestavení mechatronické demonstrační pomůcky s využitím PMS motoru. Skládá se z pěti částí. První část obsahuje přehled mechatronických pomůcek a je v ní vy- brána vhodná pomůcka pro realizaci. Druhá část se věnuje způsobům řízení PMS motorů, zejména FOC algoritmu. Ve třetí části je realizováno demonstrační řízení polohy a mo- mentu PMS motoru. Ve čtvrté části je vybrán vhodný motor s využitím matematického modelování. Pátá část se zabývá sestavením a testováním mechatronické pomůcky., Paper covers implementation of mechatronic demonstration device using PMS motor. It consists of four parts. Part one lists mechatronic demonstration devices and chooses the appropriate one to be build. Part two explains means of driving PMS motor with focus on FOC algoritm. Part three covers real-life demonstration of torque and position control of PMS motor. In part four suitable motor is chosen using mathematical modeling. Part five covers assembly and testing of mechatronic demonstration device.

Práce se zabývá celkovým návrhem systému pro měření a vizualizaci fyzikálních veličin. Důraz je dbán na modularitu systému. V práci jsou navrženy moduly pro měření environmentálních veličin, spotřebu teplé vody a spotřebu energie. Byl vytvořen program pro sběr a ukládání dat do databáze časových řad. Naměřené fyzikální veličiny jsou v reálném čase zobrazeny v interaktivním webovém rozhraní., The thesis deals with the overall design of a system for measurement and visualization of physical quantities. Emphasis is placed on the modularity of the system. The work proposes modules for measuring environmental variables, hot water and energy consumption. A program for data collection and storage in a time series database has been developed. The measured physical quantities are displayed in real time in an interactive web interface.

Bakalářská práce se věnuje analýze latence Linux jádra na Raspberry Pi OS a zjišťuje jaký vliv na latenci má rozšíření (patch) operačního systému (OS) PREEMPT_RT. Dále popisuje postup při kompilaci jádra Linuxu a jak při kompilaci zavést PREEMPT_RT rozšíření do OS. Práce také poskytuje náhled do tvorby RT aplikace a jejího využití při měření latence. Dále práce popisuje metody pro měření latence., This bachelor's thesis deals with latency analysis on Raspberry Pi OS and it finds out how to PREEMPT_RT patch will affect latency. The thesis describes how to compile Linux kernel and how to apply the PREEMPT_RT patch. The thesis also provides an insight into creation of real-time application and how to use this application in measurement of latency. The thesis further describes methods for measurement of latency.

Táto práca sa zaoberá návrhom regulačnej štruktúry pre model monopostu Formula Student. Súčasťou práce je návrh a následné odladenie modelu tak, aby mal čo najlepšiu odozvu v porovnaní s realitou. Pre vytvorenie regulačnej štruktúry bol použitý PID regulátor s dvoma stupňami voľnosti. Vytvorená regulačná štruktúra má za úlohu regulovať prešmyk sústavy na požadovanú hodnotu. Obmedzením prešmyku, ktorý je pri závodných vozidlách častokrát nechcený, môžeme dostať lepšiu odozvu pri akcelerácii., This thesis is focused on design of controll structure of Formula Student monopost. Part of the thesis is a design and subsequent debgging ofthe model so it has the best possible response compared to reality. A PID controller with two degrees of freedom was used to create the control structure. Created controll structure has the task of regulating the system to the required value. By reducing skid, which is often unwanted in race cars, we can achieve better response while accelerating.

Tato práce se zabývá návrhem laboratorní úlohy a laboratorního přípravku do laboratoře zaměřené na výuku teorie řízení. Laboratorní přípravek obsahuje topné těleso, pomocí něhož se ohřívá vzduch v trubici. Cílem laboratorní úlohy je regulace teploty vzduchu v trubici v různých vzdálenostech od tepelného zdroje. Návrh řídicího algoritmu probíhá v prostředí Matlab Simulink, ke kterému je topné těleso společně s teplotními snímači připojeno pomocí měřicí karty NI DAQ USB-6001., This work deals with a design of laboratory tasks and laboratory hardware for laboratory control. Laboratory equipment contains heating element placed in a pipe. Temperature sensors measure the current air temperature in the pipe. The heating element with the temperature sensors are connected to the computer through the DAQ USB-6001. The signal is read by Simulink program that will be used to design controllers for this system.

Bakalářská práce se zabývá regulací vzduchotechniky v bateriové stanici pro trakční vedení. Je popsán návrh této regulace a následně jeho implementace do řídicího kódu pro PLC od firmy B&R., The bachelor’s thesis is focused to control of air conditioning in buffer station for traction line. This regulation is described and implemented as a firmware for B&R PLC’s.

Práce se věnuje problematice bezsnímačového vektorového řízení synchronního motoru s permanentními magnety v oblasti nízkých otáček. V první části je proveden stručný popis synchronního motoru a nezbytných transformací k aplikaci vektorového řízení. Dále navazuje uvedení bezsnímačových metod odhadu polohy pomocí injektování vysokofrekvenčního harmonického signálu. Praktická část se věnuje implementaci řízení na vývojovém kitu STM32NUCLEO-L476RG, čemuž předchází identifikace veškerých parametrů motoru. V rámci implementace byla navržena struktura zahrnující řízení proudu, otáček a polohy. Funkčnost a robustnost nastavení byla úspěšně otestována vzhledem k rozdílné setrvačnosti a zátěži., The thesis is focused on the issue of sensorless vector control of a synchronous motor with permanent magnets in the low-speed range. In the first part, there is a brief description of the synchronous motor and the necessary transformations for the application of vector control. This is followed by the overview of sensorless methods for position estimation by injecting a high-frequency harmonic signal. The practical part is devoted to the implementation of a control algorithm to develop kit STM32NUCLEO-L476RG, which is preceded by the identification of all engine parameters. As part of the implementation, a structure including current, speed and position control was designed. The functionality and robustness of the settings have been successfully tested due to the different inertia and load.

Práce se věnuje problematice bezsnímačového vektorového řízení synchronního motoru s permanentními magnety v oblasti nízkých otáček. V první části je proveden stručný popis synchronního motoru a nezbytných transformací k aplikaci vektorového řízení. Dále navazuje uvedení bezsnímačových metod odhadu polohy pomocí injektování vysokofrekvenčního harmonického signálu. Praktická část se věnuje implementaci řízení na vývojovém kitu STM32NUCLEO-L476RG, čemuž předchází identifikace veškerých parametrů motoru. V rámci implementace byla navržena struktura zahrnující řízení proudu, otáček a polohy. Funkčnost a robustnost nastavení byla úspěšně otestována vzhledem k rozdílné setrvačnosti a zátěži., The thesis is focused on the issue of sensorless vector control of a synchronous motor with permanent magnets in the low-speed range. In the first part, there is a brief description of the synchronous motor and the necessary transformations for the application of vector control. This is followed by the overview of sensorless methods for position estimation by injecting a high-frequency harmonic signal. The practical part is devoted to the implementation of a control algorithm to develop kit STM32NUCLEO-L476RG, which is preceded by the identification of all engine parameters. As part of the implementation, a structure including current, speed and position control was designed. The functionality and robustness of the settings have been successfully tested due to the different inertia and load.

Práce se zabývá popisem MIMO systémů a porovnáním frekvenčních charakteristik, kromě jiných i charakteristikou singulárních hodnot. Jsou definovány H2 a H normy pro signály a MIMO systémy. Dále je popsán způsob optimální regulace MIMO systému pomocí LQG, H2 a H řízení, jejich obecné výhody, nevýhody a vzájemné podobnosti. Je implementován výpočet stavových H2 a H regulátorů a rekonstruktorů. Pomocí H kaskádní regulace, H2 optimálního LQG řízení a H ekvivalentu LQG je vyřešena úloha inverzního kyvadla na vozíku. Výsledky jsou mezi sebou srovnány. Je přednesena teorie o možnosti návrhu identických H2 a H stavových regulátorů., This thesis deals with the MIMO system analysis, with a comparison of a different frequency charactersitics, and including singular values characteristic. The H2 and H norms are defined for signals and a MIMO systems. A MIMO optimal control using an LQG, an H2 and an H control is defined and described. Their general advantages, disadvantages and similarities are summed up. An H2 and an H state controller and state observer synthesis is implemented in a MATLAB using linear matrix inequalities. Control of an inverted pendulum is designed using the H optimal cascade control, the H2 state control and the H state control. The results are compared with each other. The theoretical possibility of same H2 and H optimal state controller design is presented.

Diplomová práce je věnována problematice uvedení kyvadla do vzpřímené polohy a jeho následné stabilizaci na reálné soustavě. Úvodní kapitola práce je věnována rešerši různých realizací inverzního kyvadla, využití principu laboratorní úlohy v průmyslu a výběru správné metody pro realizaci stabilizace. Reálný systém byl řádně identifikován a parametrizován. Matematický model inverzního kyvadla byl odvozen pomocí Lagrangeho metody druhého typu, nelineární systém byl převeden do stavového popisu a linearizován pro potřebu návrhu stavového regulátoru. V prostředí Matlab Simulink byla provedena simulace systému. Jako regulátor stabilizující ve vzpřímené poloze byl zvolen LQR regulátor. Pro filtraci signálu a odhad zbylých stavů byl navržen Kalmanův regulátor v diskrétní podobě. Pro uvedení kyvadla do vzpřímené polohy byla zvolena energetická metoda. Navržené metody byly otestovány a úspěšně implementovány v simulaci i na reálné soustavě., The diploma thesis deals with putting the pendulum into upright position and its stabilization on a real system. The opening chapter describes the limiting various implementation inverse pendulums, the use of major laboratory tasks in industry, and the selection of appropriate methods for stabilization. The real system was properly identified and parameterized. The mathematical model of the inverse pendulum was derived using the Lagrange method of the second type, the nonlinear system was converted into a status description and linearized for the needs of the state controller design. The system was simulated in the Matlab Simulink environment. The LQR controller was chosen as the regulator stabilizing in upright cases. A Kalman controller in discrete form was prepared for the filter signal and estimation of residual states. The energy method was chosen for the upright pendulums. The proposed methods were tested and implemented in simulation and on a real system.

Táto diplomová práca sa zaoberá realizáciou SIL a PIL simulácie pre mikrokontrolér Aurix TriCore TC277D vykonávanou v prostredí Matlab/Simulink. Realizácia simulácie predstavuje okrem iného aj implementáciu simulovaného modelu do mikrokontroléra, ako aj tvorbu rozhrania pre komunikáciu mikrokontroléra s programom Matlab Simulink. Správnosť SIL a PIL simulácie bola overená porovnaním simulovaných priebehov zo simulácie v Simulinku. Simulovaným modelom bol použitý tepelný model kabíny automobilu vytváraný v predchádzajúcej bakalárskej práci autora tejto diplomovej práce. Model v TC277D, ako aj konfigurácia pre SIL/PIL je vytvorená pre použitie s programovacím jazykom C. Súčasťou práce je taktiež návod, podľa ktorého je možné model a konfiguráciu upraviť tak, aby bolo možné uvedené simulácie vykonávať na akomkoľvek zariadení obsahujúcom potrebný softvér. Z porovnania odsimulovaných údajov jednotlivých simulácii je jasné, že vytvorenú konfiguráciu je možné použiť pre SIL alebo PIL simuláciu., This diploma thesis deals with the implementation of SIL and PIL simulation for the microcontroller Aurix TriCore TC277D performed in the Matlab Simulink. The realization of the simulation represents, among other things, the implementation of the simulated model into the microcontroller, as well as the creation of an interface for the communication of the microcontroller with the Matlab Simulink. The accuracy of SIL and PIL simulations was verified by comparing the simulated waveforms from the simulation in Simulink. The simulated model used a thermal model of a car cabin created in the previous bachelor's thesis of the author of this diploma thesis. The model in TC277D, as well as the configuration for SIL / PIL is created for use with the C programming language. The work also includes instructions according to which the model and configuration can be modified so that the simulations can be performed on any device containing the necessary software. From the comparison of the simulated data is it clear that the created configuration can be used for SIL or PIL simulation.

Cílem této práce je návrh systému elektronické stabilizace podvozku ESP. Práce se zabývá rozborem kinematického modelu podvozku, dále návrhem dynamického modelu, který je využit při simulaci navržených systémů. Výsledný systém bude použit v monopostu Formule Student., Goal of this semestral thesis is development of chassis electronic stability control ESP. Thesis analyze kinematic model of chassis, design of dynamic model, which is used for simulation of designed systems. Final system will be used in Formule Student monopost.

Cieľom predkladanej diplomovej práce je modelovanie a návrh prípravku inverzného kyvadla. Rozoberá matematický model rotačného kyvadla, modelovanie BLDC motorov a tiež 3D modelovanie prípravku. Na riadenie kyvadla bol vytvorený jednoduchý riadiaci algoritmus v podobe stavového regulátoru. Spomenuté sú aj spôsoby vyšvihnutia kyvadla do polohy zvislo nahor. Získaný matematický model je použitý na oživenie 3D modelu, za pomoci Simscape toolboxu. Práca sa zaoberá BLDC motormi a ich riadením v podobe vektorového riadenia. Algoritmus je implementovaný na platforme CompactRIO. Následne je vytvorený návrh hardware s mikrokontrolérom od spoločnosti STMicroelectronis, ktorý je plne schopný nahradiť CompactRIO platformu., The goal of this work is modelling and design of an inverted pendulum prototype. The work presents a mathematical model of a rotary pendulum, modelling of a BLDC motors and also a 3D model of the pendulum prototype is present. The work mentions design of the state space controller and swing up control of the inverted pendulum. Dynamics obtained from the mathematical model is used to create a 3D dynamic model of a pendulum, with the use of the Simscape toolbox. The work deals with control of a BLDC motors with use of vector control. The algorithm is implemented on the CompactRIO platform. Later, hardware is developed, containing STMicroelectronis microcontroller, capable of replacing the CompactRIO platform.

Táto diplomová práca sa zaoberá realizáciou SIL a PIL simulácie pre mikrokontrolér Aurix TriCore TC277D vykonávanou v prostredí Matlab/Simulink. Realizácia simulácie predstavuje okrem iného aj implementáciu simulovaného modelu do mikrokontroléra, ako aj tvorbu rozhrania pre komunikáciu mikrokontroléra s programom Matlab Simulink. Správnosť SIL a PIL simulácie bola overená porovnaním simulovaných priebehov zo simulácie v Simulinku. Simulovaným modelom bol použitý tepelný model kabíny automobilu vytváraný v predchádzajúcej bakalárskej práci autora tejto diplomovej práce. Model v TC277D, ako aj konfigurácia pre SIL/PIL je vytvorená pre použitie s programovacím jazykom C. Súčasťou práce je taktiež návod, podľa ktorého je možné model a konfiguráciu upraviť tak, aby bolo možné uvedené simulácie vykonávať na akomkoľvek zariadení obsahujúcom potrebný softvér. Z porovnania odsimulovaných údajov jednotlivých simulácii je jasné, že vytvorenú konfiguráciu je možné použiť pre SIL alebo PIL simuláciu., This diploma thesis deals with the implementation of SIL and PIL simulation for the microcontroller Aurix TriCore TC277D performed in the Matlab Simulink. The realization of the simulation represents, among other things, the implementation of the simulated model into the microcontroller, as well as the creation of an interface for the communication of the microcontroller with the Matlab Simulink. The accuracy of SIL and PIL simulations was verified by comparing the simulated waveforms from the simulation in Simulink. The simulated model used a thermal model of a car cabin created in the previous bachelor's thesis of the author of this diploma thesis. The model in TC277D, as well as the configuration for SIL / PIL is created for use with the C programming language. The work also includes instructions according to which the model and configuration can be modified so that the simulations can be performed on any device containing the necessary software. From the comparison of the simulated data is it clear that the created configuration can be used for SIL or PIL simulation.

Diplomová práce je věnována problematice uvedení kyvadla do vzpřímené polohy a jeho následné stabilizaci na reálné soustavě. Úvodní kapitola práce je věnována rešerši různých realizací inverzního kyvadla, využití principu laboratorní úlohy v průmyslu a výběru správné metody pro realizaci stabilizace. Reálný systém byl řádně identifikován a parametrizován. Matematický model inverzního kyvadla byl odvozen pomocí Lagrangeho metody druhého typu, nelineární systém byl převeden do stavového popisu a linearizován pro potřebu návrhu stavového regulátoru. V prostředí Matlab Simulink byla provedena simulace systému. Jako regulátor stabilizující ve vzpřímené poloze byl zvolen LQR regulátor. Pro filtraci signálu a odhad zbylých stavů byl navržen Kalmanův regulátor v diskrétní podobě. Pro uvedení kyvadla do vzpřímené polohy byla zvolena energetická metoda. Navržené metody byly otestovány a úspěšně implementovány v simulaci i na reálné soustavě., The diploma thesis deals with putting the pendulum into upright position and its stabilization on a real system. The opening chapter describes the limiting various implementation inverse pendulums, the use of major laboratory tasks in industry, and the selection of appropriate methods for stabilization. The real system was properly identified and parameterized. The mathematical model of the inverse pendulum was derived using the Lagrange method of the second type, the nonlinear system was converted into a status description and linearized for the needs of the state controller design. The system was simulated in the Matlab Simulink environment. The LQR controller was chosen as the regulator stabilizing in upright cases. A Kalman controller in discrete form was prepared for the filter signal and estimation of residual states. The energy method was chosen for the upright pendulums. The proposed methods were tested and implemented in simulation and on a real system.

Cieľom predkladanej diplomovej práce je modelovanie a návrh prípravku inverzného kyvadla. Rozoberá matematický model rotačného kyvadla, modelovanie BLDC motorov a tiež 3D modelovanie prípravku. Na riadenie kyvadla bol vytvorený jednoduchý riadiaci algoritmus v podobe stavového regulátoru. Spomenuté sú aj spôsoby vyšvihnutia kyvadla do polohy zvislo nahor. Získaný matematický model je použitý na oživenie 3D modelu, za pomoci Simscape toolboxu. Práca sa zaoberá BLDC motormi a ich riadením v podobe vektorového riadenia. Algoritmus je implementovaný na platforme CompactRIO. Následne je vytvorený návrh hardware s mikrokontrolérom od spoločnosti STMicroelectronis, ktorý je plne schopný nahradiť CompactRIO platformu., The goal of this work is modelling and design of an inverted pendulum prototype. The work presents a mathematical model of a rotary pendulum, modelling of a BLDC motors and also a 3D model of the pendulum prototype is present. The work mentions design of the state space controller and swing up control of the inverted pendulum. Dynamics obtained from the mathematical model is used to create a 3D dynamic model of a pendulum, with the use of the Simscape toolbox. The work deals with control of a BLDC motors with use of vector control. The algorithm is implemented on the CompactRIO platform. Later, hardware is developed, containing STMicroelectronis microcontroller, capable of replacing the CompactRIO platform.

V rámci této diplomové práce byly řešeny algoritmy a hardware pro řízení BLDC motoru. Jako první byl navržen pro řízení motoru v LabView algoritmus nazývaný „Six-step“. Ten ovšem způsobuje zvlnění momentu, proto bylo ve finálním řešení použito vektorové řízení. Jde o senzorové řízení, proto bylo nezbytné navrhnout měření pozice rotoru. To bylo vyřešeno pomocí magnetického snímače polohy. Po otestování řídícího algoritmu byl navržen vlastní hardware pro řízení BLDC motoru. Hlavní řídicí jednotkou byl zvolen mikroprocesor MC56F82743, který se používá přímo pro řízení BLDC motorů. Mikroprocesor byl naprogramován ve vývojovém prostředí CodeWarrior, pomocí USB-TAP přes JTAG., In the context of this master’s thesis are solved algorithms and hardware for control BLDC motor. The first was designed algorithm in LabView called "six-step". This algorithm causes a torque ripple, so in the final version was used vector control. It is a sensor control, so was necessary to design a measurement of rotor position. It was solved using a magnetic position sensor. After testing the control algorithm was designed my own hardware for control the BLDC motor. The main control unit was chosen microprocessor MC56F82743, which is designed specifically for BLDC motor control. The microprocessor was programmed in the CodeWarrior development environment, using a JTAF and USB-TAP.

Tato bakalářská práce se zabývá testováním různých modifikací metody nejmenších čtverců zmenšující posun odhadu parametrů systému v uzavřené smyčce a také identifikací elektrických parametrů modelu reálného PMSM motoru. První část práce je zaměřena na teorii a principy jednotlivých metod. Druhá část popisuje způsob implementace identifikačních metod v prostředích Matlab a Simulink. Třetí část se následně zaměřuje na vyhodnocení metod prostřednictvím statistické analýzy dat získaných simulací. Tato část zahrnuje také identifikaci elektrických parametrů modelu reálného motoru., This thesis deals with testing of various modifications of the least-squares method, which reduces the bias in system parameter estimation. The first part of this thesis is focused on the theory and principles of every single method. The second part describes the implementation of identification methods in Matlab and Simulink. The third part is focused on the evaluation of used methods via statistical analysis. This part also contains an identification of electric parameters of the real PMSM motor model.

Cílem této bakalářské práce je sestavení a řízení modelu aktuátoru, který aproximuje chování reálného aktuátoru při zátěži. Práce popisuje jednotlivé typy aktuátorů a jejich vlastnosti. Dále je popsán matematický model aktuátoru. Tento model se skládá z motoru a zátěže. Matematický model je aplikován v prostředí Simulink, kde byla navrhnuta a přidána regulační struktura. Práce popisuje i stavbu reálného aktuátoru a následně jeho testování v prostředí ControlDesk. Jednotlivé výsledky testování jsou v podobě přechodových charakteristik., The aim of this bachelor thesis is to compile and control the actuator model, which approximates the behavior of a real actuator under load. The work describes individual types of actuators and their properties. The mathematical model of the actuator is also described. This model consists of a motor and a load. The mathematical model is applied in the Simulink environment where a control structure was designed and added. The work also describes the construction of the real actuator and its subsequent testing in the ControlDesk. The results of the individual test are in the form of step responses.

Cieľom bakalárskej práce je vytvoriť matematický model kinematiky súpravy vozidla s prívesom. Prvá časť sa zaoberá hľadaním stavových rovníc systému a jeho riadením v reverznom smere. Druhá časť je venovaná implementácii tohto modelu do prostredia Matlab Simulink, simulácii a demonštrácii funkčnosti riadenia na príkladoch typických pri cúvaní. Na záver je vytvorený reálny model na ktorom sa otestovala funkčnosť riadenia., The goal of this thesis, is to create a kinematic model of an articulated vehicle. The first part deals with finding equations of state of this system and its control driving in reverse. The second part is dedicated to implement the model in the Matlab Simulink environment and to simulate and demonstrate the functionality of control on simple examples, typical for driving in reverse. In the last part a real model is created to test the functionality of control.