Bachelor's Thesis

Design and Testing of Algorithms for Controlling the Relative Humidity in the AFM Chamber

Final Thesis 2.42 MB Appendix 16.11 kB

Author of thesis: Ing. David Nezval, Ph.D.

Acad. year: 2012/2013

Supervisor: doc. Ing. Miroslav Bartošík, Ph.D.

Reviewer: Ing. Dalibor Šulc, Ph.D.

Abstract:

This bachelor's thesis deals with controlling the relative humidity in the AFM chamber. There are used controllers based on principles of PID controlling with constant coefficient, self-tuning PID controlling and fuzzy controlling for the automatic controlling. This principles are explained and with this knowledge are designed and tested four algorithm for controlling the relative humidity.

Keywords:

controlling the relative humidity, PID controller, self-tuning PID controller, fuzzy controller

Date of defence

20.06.2013

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (B3901-3)

Field of study

Physical Engineering and Nanotechnology (B-FIN)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

David Nezval začal pracovat na své bakalářské práci ve třetím ročníku a podařilo se mu splnit zadané cíle. Zjištění ohledně použitelnosti jednotlivých algoritmů při řízení relativní vlhkosti v komoře AFM jsou hodnotná a v práci přehledně prezentovaná. Jako vedoucí práce jsem však očekával, že při ukončení bakalářské práce budou oba nejlepší algoritmy převedeny do jazyka C, a tak snadno využitelné při praktických experimentech. Domnívám se, že ke splnění zmíněného bylo zapotřebí pouze více iniciativy a včasnosti při plnění úkolů bakalářské práce. Jinak oceňuji logické a přehledné uspořádání práce.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii B
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Dalibor Šulc, Ph.D.

Pan Nezval se ve své práci věnuje realizaci daných typů regulátorů vlhkosti v komoře AFM. První část práce je věnována teoretickému popisu jednotlivých typů regulátorů dle zadání. Zde jsou přehledně popsány principy činnosti PID, samočinného a fuzzy regulátoru.

Druhá část práce se týká použití jednotlivých typů regulátorů na reálné soustavě a zhodnocení jejich vlastností.

Práce je psána věcně, srozumitelně a je jednotně graficky zpracována, což ovšem lehce kazí množství gramatických chyb.

Na práci dále oceňuji, že se podařilo splnit cíle zadání a dovést zadané algoritmy do funkčního stavu. Co mi naopak v práci velmi chybí je popis implementace jednotlivých regulátorů a hlubší popis jejich chování při odlaďování parametrů PID regulátoru nebo zdůvodnění výběru konkrétních bázových pravidel fuzzy regulátoru. V příloze jsou sice zdrojové kódy uvedeny, ale podle mého názoru by měla být implementace popsána i v textu práce.

V části 5.6 je pak zmíněno, že pro adaptivní PID regulátor byl použit Dahlinův regulátor, dříve využitý pro samonastavující se regulátor, což by zasloužilo bližší vysvětlení.

V kapitole 5.1, kde je popsána soustava mi chybí klíčová informace o tom, jaký senzor vlhkosti byl použit a zmínka o jeho parametrech důležitých pro regulaci soustavy.

Spíše drobnou výtku mám k obrázku 3.1, který se svým uspořádáním zcela odlišuje od typově stejných obrázků 1.1 a 4.2.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti C
Grafická, stylistická úprava a pravopis C
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. Jakou metodu nebo postup jste použil pro získání parametrů PID regulátoru s konstantními parametry?
  2. Na konci kapitoly 5.2 zmiňujete, že byla použita perioda vzorkování 2s, můžete prosím tuto volbu zdůvodnit?
  3. V kapitole 5.4 a v závěru je zmínka o tom, že akční zásah se u samočinného regulátoru choval chaoticky. Můžete toto chaotické chování blíže popsat?

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová