Naslov
Implementacija nelinearnih algoritama upravljanja platformom s dva stupnja slobode
(Non-linear Controller Design Implementation on Two Degree of Freedom Platform)

Autori
Čupić, Grgo

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Fakultet elektrotehnike i računarstva

Mjesto
Zagreb

Datum
29.06

Godina
2011

Stranica
96

Mentor
Bogdan, Stjepan

Ključne riječi
nelinearni sustav upravljanja; sustav loptice na platformi; vizualna povratna veza; dinamicko prevođenje; Linearni kvadraticni regulator (LQR); Neizrazito upravljanje; Kalmanov filtar
(non-linear control system; ball and plate system; web-cam feedback; dynamic compilation; linear-quadratic regulator (LQR); fuzzy control system; Kalman filter)

Sažetak
Cilj ovog rada je izrada edukacijskog modela za istraživanje i ispitivanje naprednih algoritama upravljanja te ocjenjivanje kvalitete implementiranih algoritama upravljanja. Loptica koja se pozicionira na platformi primjer je inherentno nestabilnog, nelinearnog te u mnogim slucajevima spregnutog sustava. Izvedeni su matematicki modeli platforme te loptice koja se giba po njoj. Matematicki modeli daju podlogu za sintezu algoritma upravljanja te ispitivanje sustava u simulacijskom okruženju Matlab Simulink. Korištena platforma nije u potpunosti ravna i kruta ploha vec je izvitoperena u smjeru slobodnog vrha platforme. Zakrivljenost platforme predstavlja dodatan problem pri upravljanju koji se rješava uvođenjem pomocne upravljacke petlje po kutu zakrivljenosti platforme. Projektirani su napredni algoritmi upravljanja temeljeni na kompenzacijskom, linearnom kvadraticnom (LQR) te neizrazitom (engl. fuzzy). Realizirani sustav sastoji se od: platforme pokretane servomotorima s lopticom, potrebnog sklopovlja i programske podrške koju izvodi osobno racunalo. Sklopovska podrška ukljucuje web-kameru, kontroler servomotora i igracu palicu. Programska podrška realizirana je kao Windows aplikacija sa sljedecim funkcijama: korisnicko sucelje, realizacija povratne veze sustava preko algoritma obrade slike s web-kamere, realizacija upravljanja sustavom (rucno preko igrace palice ili preko algoritma upravljanja) i iscrtavanje odziva varijabli sustava (pozicija loptice i upravljackih signala). Najvažnija funkcija razvijene programske podrške je mogucnost dodavanja novih algoritama upravljanja u samoj aplikaciji bez potrebe korištenja alata za razvoj programske podrške. Ispitane su sve funkcije sustava korištenjem implementiranih algoritama upravljanja. Rezultati razlicitih eksperimenata na realnom sustavu dokazuju primjenjivost ovakvog rješenja kao samostalnog i neovisnog edukacijskog modela.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Elektrotehnika

POVEZANOST RADA