Diplomové práce obhájené v ak. roce 2014/15

Návrh a řízení rotačního inverzního kyvadla
Vedoucí: Ing. Petr Doležel, Ph.D.
Tato práce je zaměřena na identifikaci a řízení rotačního inverzního kyvadla. Teoretická část je věnována rešerši obdobných zařízení, popisu stavebních bloků, experimentální identifikace a vybraných řídicích algoritmů. K sestavení soustavy je použita stavebnice Lego Mindstorms a řízení je realizováno výpočetním software MATLAB.
 
Implementace estimátoru stavu v řídicím systému AMiNi4DS
Cílem této práce byla implementace Kalmánova estimátoru do řídicího systému AMiNi4DS. Jsou popsány principy popisu systémů ve stavovém prostoru a estimace stavů. Následně je odvozen algoritmus výpočtu Kalmánova estimátoru, s ověřením souvisejících vztahů v prostředí MATLAB. Z funkce Kalmánova estimátoru je poté vytvořen modul, který je implementován do řídicího systému AMiNi4DS a je ověřena jeho funkce.
 
Implementace LQ regulátoru v řídicím systému AMiNi4DS
Práce se věnuje problematice implementace LQ regulátoru s asymptotickým sledováním žádané hodnoty v řídicím systému AMiNi4DS. Pro návrh a simulaci LQ regulátoru je vytvořen algoritmus v MATLABu. Ve vývojovém prostředí řídicího systému je vytvořen modul implementující algoritmus LQ regulátoru. Pro ověření funkčnosti jsou provedeny regulační experimenty s reálnými systémy.
 
Čtyřnohý kráčející robot
Tato práce se obecně zabývá řídícími algoritmy chůze čtyřnohých robotů. Předmětem je také implementace na konkrétní reálné konstrukci. Dále je obecně rozebírána problematika servopohonů a komunikačních modulů, používaných pro dálkové ovládání. Praktická část popisuje návrh a výrobu dílů, které tvoří mechanickou konstrukci. Řídicí jednotka je navržena přímo pro toto řešení, včetně softwarové části.
 
Konstrukce a řízení manipulátoru
Hlavním cílem této diplomové práce byl návrh vlastní konstrukce a řízení manipulátoru. Teoretická část je věnována rešerši tématu a vysvětlení základních pojmů. V praktické části jsou popsány veškeré díly manipulátoru, popsán postup vytváření vizualizace a tvorby technické dokumentace v prostředí SolidWorks. Je vytvořen ovládací program pro osobní počítač v programovacím jazyce C# a vytvořen řídicí firmware pro mikroprocesor ATmega128.
 
Lokalizace mobilního robota v neznámém terénu
Práce je věnována problematice lokalizace mobilního robota v neznámém terénu. Byla provedena analýza lokalizačních technik, snímačů používaných pro lokalizaci a bylo navrženo řešení lokalizační jednotky využívající modul XBee 802.15.4 OEM RF. Pro ověření funkčnosti lokalizační jednotky byl vypracován simulační program ve výpočetním prostředí MATLAB. Na základě naměřených výsledků bylo rozhodnuto o vhodnosti použití metody.
 
Integrální transformace v teorii automatického řízení
Předmětem této práce je problematika integrálních transformací využívaných v mnoha odvětvích. Cílem bylo představit teoretické základy nezbytné pro pochopení problematiky a názorně ukázat některé vlastnosti transformací.
 
Konstrukce a řízení laboratorního modelu pece
Práce se zabývá konstrukcí prototypu elektrické pece. Součástí práce je výběr vhodných prostředků automatického řízení a jejich uvedení do provozu. Cílem je regulace teploty uvnitř reálně postaveného zařízení pomocí PID regulátoru.
 
Realizace laboratorního modelu Kulička na nakloněné rovině
Práce se zabývá návrhem, konstrukcí a řízením laboratorního modelu kulička na nakloněné rovině. Laboratorní model se skládá z ramene, u kterého je možné měnit úhel náklonu a kuličky, která se pohybuje po tomto rameni ve dvou směrech v závislosti na velikosti úhlu naklonění ramene. Laboratorní model je doplněn o řídicí jednotku, která zajišťuje měření polohy kuličky, řídí směr pohybu kuličky, tedy úhel náklonu ramene, komunikuje s uživatelem pomocí ovládacího panelu a umožňuje připojení laboratorního modelu k externímu regulátoru nebo počítači prostřednictvím měřicí karty.
 
Syntéza regulačního obvodu se stavovým regulátorem
Práce se zabývá teoretickým návrhem a simulačním ověřením činnosti stavových regulátorů pro řízení vybraných dynamických procesů. Pozornost je věnována ověření robustnosti navržených regulačních algoritmů, jejichž součástí jsou i estimátory úplného resp. redukovaného řádu. Návrh stavových regulátorů s estimátory byl proveden jak ve spojité, tak i v diskrétní variantě. Ověření jejich činnosti bylo realizováno na identifikovaných modelech dvou reálných laboratorních systémů.