bakalářská práce

Řízení pohybu křidélka na křídle

Text práce 9.92 MB Příloha 11.45 MB

Autor práce: Ing. Michal Kotrlý

Ak. rok: 2019/2020

Vedoucí: Ing. Libor Veselý, Ph.D.

Oponent: Ing. Michal Kozubík, Ph.D.

Abstrakt:

Cílem této bakalářské práce je navrhnout, sestavit a otestovat elektromechanický model křidélka, polohovaný dvěma aktuátory, který by ověřil funkčnost použitých řídicích algoritmů. Zejména těch, které snižují protichůdné síly mezi aktuátory a redukují mechanické namáhání plochy křidélka, což ovlivňuje životnost plochy. Algoritmy jsou implementovány
na PLC, které napájí aktuátory/snímače a řídí pohyb a polohu křidélka.

Klíčová slova:

Křidélko, Force fight, Řízení polohy, Číslicové řízení

Termín obhajoby

24.06.2020

Výsledek obhajoby

obhájeno (práce byla úspěšně obhájena)

znamkaAznamka

Klasifikace

A

Průběh obhajoby

Student obhájil bakalářskou práci. Komise neměla žádné námitky k řešené práci. V průběhu odborné rozpravy odpověděl na dotazy oponenta i komise uspokojivě. Student byl dotazován na rozdíl modelu a reálné situace.

Jazyk práce

čeština

Fakulta

Ústav

Studijní program

Automatizační a měřicí technika (BPC-AMT)

Složení komise

doc. Ing. Petr Beneš, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Fiedler, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jakub Hrabec, Ph.D. (člen)
Ing. Petr Petyovský, Ph.D. (člen)
Ing. Libor Veselý, Ph.D. (člen)

Posudek vedoucího
Ing. Libor Veselý, Ph.D.

Pan Michal Kotrlý se ve své bakalářské práci věnoval návrhu algoritmu řízení a mechanickému návrhu přípravku, který demonstruje problematiku přetahování dvou nezávislých aktuátorů. Myšlenka vzniku přípravku byla iniciována firmou Honeywell spol. s.r.o.
Klíčové komponenty přípravku byly zakoupeny firmou Honeywell spol. s.r.o. a při vlastní realizaci se především snímače úhlového natočení ukázaly jako nevhodné.
Zadání práce bylo po časové stránce náročné.
Student svou práci prezentoval na studentské soutěži EEICT 2020, kde se v kategorii B2 – Kybernetika a automatizace umístil na třetím místě. 
Pan Michal Kotrlý si optimálně rozvrhl svoji práci na celou dobu řešení dané problematiky, pracoval soustavně a svědomitě. Dle vlastního uvážení se zúčastňoval pravidelných konzultací, na které přicházel vždy připravený. Výborně pracoval s použitou literaturou. Vypracovaná bakalářská práce je napsána v logickém sledu a splňuje požadavky zadání. Při jejím vypracování student, dle mého názoru, prokázal výborné bakalářské schopnosti. Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji výborně A -95. Výsledný počet bodů navržený vedoucím: 95

Známka navržená vedoucím: A

Pan Michal Kotrlý se ve své bakalářské práci „Řízení pohybu křidélka na křídle“ zabýval poměrně náročným tématem. Při řešení zadání se musel potýkat s mechanickým návrhem, následnou identifikací soustavy a navržením regulátoru, který byl následně implementován v PLC. Nadto řešil problematiku kompenzace namáhání křidélka. Zadání považuji ve všech bodech za splněné.
Práce má včetně úvodu a závěru pět kapitol. Tyto kapitoly jsou dále hlouběji rozděleny a práce tak tvoří logický celek. Seznam literatury, ač je obsáhlý, obsahuje převážně skripta a technické dokumentace. To se dá u práce orientované spíše na praktickou činnost pochopit, ale například na téma force fight existuje velké množství článků.
Formální stránka práce je kvalitní. Práce je napsána čtivě a v textu se vyskytuje jen málo pravopisných chyb či překlepů. Student má však sklony ke psaní velmi rozsáhlých souvětí, která mnohdy vyznívají jinak, než byla původně zamýšlena.  Místy student zaměňuje příčinu a důsledek.
Vlivem takových drobných chyb dochází k tvrzení „… je tedy nutné vybrat vhodný snímač úhlového natočení (enkodér).“ Následně však student rozebírá i odporové snímače úhlového natočení.
Obrovským nedostatkem práce jsou obrázky. Grafy jsou tvořeny v různém formátu a mnohdy jsou špatně čitelné. Fotky mechanického uspořádání často působí jako umělecké aranžmá a není z nich patrné, co mají ukázat.
Obsahová stránka práce je na velmi dobré úrovni. Obzvláště musím vyzdvihnout podkapitolu 1.1, v níž student popisuje řízení křidélka a co vede ke vzniku tzv. force fight. Oproti této části, navazující podkapitoly 1.2-1.5 působí spíše jako výplň. Student zde popisuje všeobecně známé principy identifikace, řízení a snímačů. Podrobný popis vlastností systému použitého pro implementaci algoritmu řízení se mi zdá taktéž nepotřebný, jelikož se jím práce nikde dál nezabývá. Všechny potřebné informace by se tak daly napsat v polovičním rozsahu.
V kapitolách dvě a tři student popisuje mechanické uspořádání přípravku, naznačuje regulační smyčky a vzájemnou komunikaci s PLC. Následuje popis několika snímačů, jenž student zamýšlel použít, ale z různých důvodů to nebylo možné. Zajímavým se jeví problém s použitými potenciometry (strana 38), jehož řešení bylo studentem v práci nastíněno a diskutováno. Poté je popsán návrh polohového regulátoru, kdy student vychází z metody Zieglera-Nicholse a následně upravuje parametry pro splnění požadavků na překmit.
V závěru třetí části student testuje dvě metody pro potlačení force fight. Algoritmy byly ověřeny simulačně a na reálném přípravku. Obojí je popsáno jak pro první, tak pro druhou metodu. Postrádám však hlubší vzájemné porovnání obou metod. V práci je psáno  „Druhá metoda omezení force fight přináší obdobné výsledky jako první metoda…“ To mně osobně přijde jako nedostatečné porovnání, zvláště když v první metodě byl použit P-regulátor a ve druhé PI.
I přes výše zmíněné nedostatky hodnotím práci jako velmi dobrou a dokládající bakalářské schopnosti studenta. Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji známku B – 85 bodů. Otázky k obhajobě:
  1. Jak se chová první metoda potlačení force fight při použití PI regulátoru?
  2. Jak se chová první metoda potlačení force fight, pokud použijeme převodní charakteristiku potenciometru, jako tomu bylo u metody druhé?
  3. Zkoušel jste použít i jinou strukturu regulátoru, např. beta-PSD? Pokud ano, jak se změnilo chování?
Výsledný počet bodů navržený oponentem: 85

Známka navržená oponentem: B

Odpovědnost: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová