hrvatski

Matematičko modeliranje i optimalno upravljanje nestabilnog elektromehaničkog sustava

U ovom radu proveden je postupak matematičkog modeliranja nestabilnog elektromehaničkog sustava kolica na klackalici i sinteza procjenitelja stanja i optimalnog regulatora koji navedeni sustav stabilizira u ravnotežnom položaju. Model je izveden korištenjem Euler-Lagrangeovih jednadžbi za mehanički dio sustava, te korištenjem Kirchhoffovih zakona za električni dio. Svođenjem modela koji je isprva opisan običnim nelinearnim diferencijalnim jednadžbama drugog reda na sustav diferencijalnih jednadžbi prvog reda, omogućena je analiza sustava u prostoru stanja, a nakon linearizacije nelinearnog modela sustav se analizirao u vidu upravljivosti, osmotrivosti i stabilnosti. Nakon analize sustava, provedena je sinteza Luenbergerovog procjenitelja stanja primjenom empirijskog pravila za smještanje vlastitih vrijednosti sustava i optimalnog linearno kvadratnog regulatora po varijablama stanja (eng. Linear Quadratic Regulator, LQR), koji je proširen s integralnim djelovanjem (eng. Linear Quadratic Integral control, LQI), a čija su pojačanja dobivena rješavanjem algebarske Riccatijeve jednadžbe. Na kraju je provedena simulacija reguliranog sustava u alatu Simulink, tako da se u sustav dovodio poremećaj poznatog iznosa. Rezultati simulacije uspoređeni su s eksperimentom provedenim na laboratorijskom sustavu te su predložena eventualna poboljšanja sustava vođenja.

optimalno upravljanje ; linearni sustavi

nije evidentirano