Bakalářské práce obhájené v ak. roce 2014/15

Metody nastavení PID regulátoru pro statické systémy 1. řádu s dopravním zpožděním
Cílem práce bylo porovnání vlastností několika vybraných metod nastavení parametrů PID regulátoru pro statické systémy 1. řádu s významným dopravním zpožděním. Metody byly porovnány na základě přechodové charakteristiky u zvolených příkladů. Pro simulaci těchto metod byl využit výpočtový software Matlab se simulačním prostředím Simulink.
 
Aplikace pro rozklad UV-VIS spekter
Aplikace pro vyhodnocení dat naměřených určitou analytickou metodou. Konkrétně se jedná o rozložení sumy peaků na jednotlivé peaky (předpokládá se, že jednotlivé peaky mají tvar Gaussových křivek). Výstupem se očekává aplikace v jazyku Java obsahující GUI, vizualizaci dat, import a export dat a statistické zhodnocení výstupů. Jinými slovy se jedná o aplikaci různých optimalizačních metod na konkrétní problém.
 
Řízení modelu hydraulické soustavy pomocí PLC Siemens Simatic
V práci je vyřešen způsob řízení modelu hydraulické soustavy, který byl vytvořen v prostředí Matlab. K řízení je použit PLC, který je v programu TIA Portal nakonfigurován jako dvoustavový regulátor a PID regulátor. Komunikace mezi programy probíhá přes OPC Server.
 
Nastavení parametrů PID regulátoru jako optimalizační úloha
Práce se zabývá srovnáním výhod a nevýhod regulace soustav pomocí regulátoru, který byl nejprve nastaven pomocí klasické metody, vycházející ze spojitého přenosu příslušné regulované soustavy a pomocí algoritmu Neldera a Meada, vycházející z účelové funkce. Účelová funkce je tvořena regulačním obvodem v prostředí Simulink a jejím výstupem je hodnota kritéria, která je rozhodující a poskytuje tak pro algoritmus zpětnou vazbu. Algoritmus tedy umožňuje nalézt takové parametry PID regulátoru, které zajistí minimální energetické nároky regulačního pochodu.
 
Modelářská CNC frézka
Práce se věnuje problematice konstrukcí CNC frézek a jejich řízení. Byla zkonstruována malá CNC frézka umožňující pohyb vřetena ve 3 osách. Pohyb zajišťují krokové motory. Jejich rotační pohyb je převeden na posuvný, motory jsou ovládány drivery s integrovanými obvody od firmy Toshiba. Celkové řízení zajišťuje software CNC-USB, který využívá řídící desku s obvodem typu PIC. V práci je dále popsána obsluha software, konstrukce samotné frézky a její funkčnost.
 
Návrh a realizace robotického manipulátoru
Bakalářská práce zabývající se návrhem a realizací robotického manipulátoru se věnuje problematice tvorby hardwarových prostředků pro manipulaci s objekty v průmyslové automatizaci. V úvodu teoretické části se zabývá elektronikou, která se skládá ze dvou jednotek. Samostatnou ovládací část tvoří aplikace vytvořená v jazyce Java, která komunikuje s řídicí deskou pomocí USB. Teoretická část bakalářské práce současně poukazuje na problematiku volby vhodných prostředků na vývoj celého robotického manipulátoru. Dále přibližuje vnitřní fungování použitého software, vyvíjeného v jazyce ANSI-C. V závěru celé práce jsou shrnuty použité algoritmy a současně jsou předloženy technické výkresy celého robotického manipulátoru.
 
Řídicí jednotka startovacího zařízení pro BIKROS
Úkolem této práce bylo sestavit startovací zařízení pro BIKROS, které bude schopné ovládat startovací rampu pro BIKROS. Seznámit se s problematikou mikrokontrolérů a za pomoci mikrokontrolérů ovládat pneumatický píst. Teoretická část obsahuje přehled možností použitých komponent pro startovací zařízení, metodu použití vzduchové brzdy, metodu zapojení pneumatického pístu, metody zapojení I/O portů. Praktická část obsahuje návrh zapojení I/O portů pro řízení startovacího zařízení realizované na mikrokontroléru. Řídící jednotka je ovládána dvěma tlačítky, která vykonají danou obsluhu.
 
Model soustavy Humusoft CE151
Tato práce se věnuje sestavení matematického modelu, identifikaci a verifikaci laboratorního systému kuličky na ploše CE151. Jedná se o nelineární nestabilní systém. Je provedena experimentální identifikace statických a dynamických parametrů modelu a následně je vytvořený model porovnán s reálným zařízením.
 
Model soustavy Humusoft CE152
Cílem bakalářské práce bylo sestavit matematický model soustavy magnetické levitace CE152. Dále se práce zabývala dohledáním neznámých parametrů pomocí experimentální identifikace. Získaný model je verifikován a porovnán s reálným zařízením. Práce se zabývá okrajově i řízením soustavy a kompenzací její nelinearity.
 
Regulované pohony řízené pomocí knihovních funkcí OpenPLC pro S7-1500
Práce je věnována problematice regulace pohonu pomocí programovatelných průmyslových automatů rodiny S7-1500. Byl proveden základní popis programového prostředí TIA Portal v13, popis programovatelných automatů S7-1500 a instrukcí pro regulaci. V praktické části je vytvořen univerzální program pro regulaci pohonu.
 
Aplikace pro nalezení optimálních parametrů regulátoru zvolené struktury
Úkolem bylo naprogramování aplikace v prostředí Matlab pro porovnání různých metod pro optimalizaci parametrů regulátoru zvolené struktury. Součástí práce je stručná rešerše problematiky týkající se různých přístupů k off-line resp. on-line optimalizaci, zhodnocení metod, výběr dvou z nich a jejich ověření na simulačním modelu dynamického systému.
 
Aplikace pro ovládání tepelné soustavy v prostředí LabVIEW
Vytvoření uživatelsky přívětivé aplikace pro ovládání, měření a řízení tepelné dynamické soustavy umístěné v laboratoři v programovacím jazyce G vývojového prostředí LabVIEW. Připojení laboratorní úlohy k počítači prostřednictvím měřicí karty NI USB-6008/9. Návrh vhodného regulátoru za použití simulačního modelu. Vytvoření podpůrných skriptů v Matlabu a modelů v Simulinku.
 
Metody seřizování PID regulátorů
Úkolem bylo vytvoření aplikace s GUI v prostředí Matlab & Simulink, pomocí níž je možné pro zvolenou soustavu názorným způsobem seřizovat PID regulátor. Aplikace umožňuje volbu z několika metod vhodných pro nalezení parametrů regulátoru. Její součástí je vizualizace základních charakteristik soustavy a odpovídajících regulačních pochodů.
 
Programový modul pro on-line optimalizaci parametrů PID regulátoru
Vedoucí: Ing. Libor Kupka, Ph.D.
Úkolem bylo vytvoření programového modulu pro on-line optimalizaci parametrů PID regulátoru v programovacím jazyce G vývojového prostředí LabVIEW a jeho následné ověření na simulačním modelu dynamické soustavy realizovaném v Simulinku. Součástí práce je rešerše problematiky týkající se různých přístupů k on-line optimalizaci a zhodnocení optimalizačních metod z hlediska vhodnosti použití v případě on-line optimalizace. Vybraná metoda je naprogramována ve vývojovém prostředí LabVIEW. Programový modul byl ověřen v laboratorních podmínkách s využitím měřicích karet NI USB 6008/9.
 
Simulace řízení dynamických systémů v prostředí LabVIEW
Bakalářská práce je věnována využití programu LabVIEW při modelování a simulaci dynamických systémů a jejich následném řízení PID regulátory s využitím modulu Control Design & Simulation Module. První část práce obsahuje stručné uvedení do programování v aplikaci LabVIEW a druhá je pak věnována řešení zadaných problémů. Součástí práce jsou naprogramované aplikace.
 
Identifikace parametrů statických charakteristik se saturací
Cílem práce bylo navržení a porovnání dvou přístupů k identifikaci parametrů statických charakteristik se saturací. Přístupy liší ve způsobu určení příslušnosti naměřených dat k úsekům popisujícím statickou charakteristiku. Za tímto účelem byl vytvořen software, ve kterém jsou zpracována experimentálně naměřená data z několika reálných zařízení.
 
Vytvoření řídicího softwaru pro robotické vozítko
Práce je věnována vytvoření matematického modelu inverzního kyvadla. Model byl odvozen ze silových bilancí působících na systém. Model byl následně vytvořen ve výpočetním prostředí MATLAB & Simulink. Nedílnou součástí práce je identifikace parametrů. Matematický model byl porovnán s reálným modelem.