Student v diplomové práci splnil všechny body zadání. Zabýval se implementací a porovnáním několika variant PID regulátorů na platformě Logix 5000, včetně vlastního řešení a regulátoru generovaného z prostředí MATLAB/Simulink. Součástí práce bylo také sestavení fyzických modelů procesních soustav, realizace softwarového řešení a experimentální ověření navržených regulátorů.

Práce má odpovídající rozsah a logickou strukturu. Teoretická část poskytuje potřebný základ pro navazující praktickou realizaci, která představuje hlavní přínos práce. Oceňuji zejména realizaci měření na fyzických modelech a následné porovnání jednotlivých implementací regulátorů. Formální zpracování práce je na dobré úrovni, text je přehledný a srozumitelný, přesto se místy objevují stylistické nepřesnosti a některé pasáže mají spíše popisný charakter. Použitá literatura je relevantní, vhodně zvolená a správně citovaná. Výsledky práce mají praktickou využitelnost zejména pro laboratorní výuku a další rozvoj experimentálních úloh v oblasti procesního řízení. Student během řešení pracoval samostatně, průběžně konzultoval dosažené výsledky a plnil stanovené úkoly.

Diplomovou práci doporučuji k obhajobě. Points proposed by supervisor: 85

Diplomová práce se zabývá návrhem, implementací a porovnáním regulátorů pro PLC Logix 5000 při řízení fyzických modelů základních regulovaných soustav.
Práce je sepsána na 65 stranách (Úvod až Závěr) a je logicky členěna do 6 hlavních kapitol, které svým obsahem pokrývají jednotlivé body zadání. První dvě kapitoly obsahují teoretický rámec práce, kapitoly 3 až 6 lze pak považovat za vlastní dílo diplomanta. Text je poměrně dobře čitelný a srozumitelný s minimálním počtem překlepů či gramatických chyb. Místy se však v textu objevují kostrbaté či netechnické formulace (např. mírná derivační složka) či nesprávně použité termíny (viz např. „inverzní“ zapojení operačního zesilovače), na mnoha místech je text popisující danou problematiku poměrně obsáhlý a rozvláčný, avšak postrádá technické specifikace či další detaily a omezuje se tak spíše na popisný styl. Jinak je formální stránka práce celkově na poměrně dobré úrovni, využití literárních zdrojů odpovídá typu a zaměření práce.
Práce jako taková pak přináší poměrně zajímavé výsledky praktické aplikace různých konstrukcí regulátorů na platformě PLC Logix 5000 pro řízení reálných modelů regulovaných soustav, včetně popisu a identifikace těchto soustav, využití nástroje pro automatické generování PLC kódu z MATLAB/Simulink i vlastní implementace PID regulátoru v rámci PLC programu.
K odborné stránce práce mám však několik připomínek. V textu není konzistentně značena perioda vzorkování (v kap. 2 je označena jako delta t, dále pak Ts). V kapitole 2.3 jsou pravděpodobně zaměněny dva typy systémů, které simulační platforma obsahuje, a sice tzv. „rozdílový člen“ a „proporcionální člen“. V kapitole 3.5.2 obsahující popis nastavení hodnot odporu pro definici časové konstanty je používán pro paralelní kombinaci symbol „+“, což reálně odpovídá sériovému zapojení rezistorů a popis je tak poměrně matoucí. V kapitole 3.5.5 zabývající se identifikací soustav bych očekával trochu podrobnější popis použitých identifikačních algoritmů či alespoň nastavení parametrů v System Identification Toolbox. V případě identifikace systému označeného jako PT2 (systém 2. řádu) chybí diskuze nad tím, proč je identifikované dopravní zpoždění 0,1 s, ačkoli perioda vzorkování byla poloviční. Zároveň je v tomto případě pravděpodobně ne zcela korektně estimované zesílení, viz obr. 3.3. Poměrně zajímavý je pak postup a výsledek identifikace systému PT1+I. Student zde deklaruje, že bylo třeba realizovat skript pro definici struktury systému obsahujícího čistý integrátor, avšak jako výsledek identifikace uvádí statický systém 2. řádu (nikoli astatický), čemuž pak odpovídá i obr. 3.4 a zmiňuje, že tento výsledek dobře aproximuje integrační chování soustavy. V tom případě ale nesedí ustálení výstupu. V zadání práce je navíc požadavek na sestavení 6 fyzických modelů procesní soustavy. Práce se však zabývá pouze 3 vybranými typy systémů (soustav). Pokud bylo zadání myšleno tak, že vybrané soustavy a následné experimenty budou realizovány na 6 pracovištích, není z práce zřejmé, že tomu tak skutečně bylo. V rámci návrhu regulátorů se student omezil na využití nástroje PID Tune v prostředí MATLAB/Simulink. Ačkoli je charakter práce zaměřen spíše na praktickou implementaci regulátorů, takovéto diplomové práci by rozhodně nějaká forma vlastního návrhu prospěla. Samotná implementace pak porovnává jednotlivé realizace PID regulátoru a výsledky regulace popsaných soustav. Zde postrádám trochu hluší diskuzi nad rozdílnými průběhy regulované veličiny v případě jednotlivých variant, stejně tak jako podrobnější specifikaci nastavení pokročilých struktur (zejména PIDE a P_PIDE), které mohly mít vliv na výsledek regulace. Chybí zde např. informace, zda byly parametry navržené v MATLAB/Simulink shodně použity pro všechny varianty regulátorů či zda byla využita i nějaké forma AutoTune, dále informace o použité metodě anti-wind-up, jak byla nastavena filtrace derivační složky, zda v případě P_PIDE byla využita i možnost feed-forward regulátoru apod. Práce sice obsahuje přehledně zpracované porovnání regulátorů z pohledu vlastností a kvality regulace, avšak pro korektní srovnání jednotlivých konstrukcí regulátorů by bylo potřeba analyzovat a připojit i výše uvedená nastavení a parametry.
I přes výše uvedené připomínky však práci doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení 70 b/C. Topics for thesis defence:

1. 1. Na str. 20 uvádíte, že tzv. „rychlostní forma“ PID regulátoru umožňuje stabilnější chování. Vysvětlete toto tvrzení.
2. 2. Na str. 34 uvádíte, že D složka v diskrétní podobě je citlivá na šum. Jak se to pro srovnání s D složkou ve spojité podobě a jaké znáte varianty filtrace derivační složky? V případě kterých regulátorů byly tyto filtry použity?
3. 3. Jaké metody anti-wind-up byly použity (případně s jakým nastavením) v rámci jednotlivých realizací PID? Byla v případě pokročilejších struktur využita i funkce Autotune?
4. 4. Na obr. 6.2 je akční zásah vlastního řešení PID zpožděný o hodnotu Ts oproti ostatním variantám. Proč tomu tak je?

Points proposed by reviewer: 70