KORČÁK, A. Aplikace pro simulátor dynamických systémů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2023.
Cílem diplomové práce pana Korčáka bylo vytvořit software, který bude realizovat oboustrannou komunikaci mezi prostředím MATLAB (Simulink) a fyzickou (již existující) platformou – simulátorem dynamických systémů. Tuto implementaci pak následně verifikovat pomocí jednoduché řídicí úlohy, která bude reprezentovat tzv. HIL (Hardware-in-the-loop) simulaci. Student přistoupil k řešení poměrně aktivně. Vzhledem k tomu, že dodaná platforma byla pouze částečně osazena, musel ji nejprve podle dodaných schémat osadit a následně oživit. Během tohoto procesu narazil na několik chyb, které byly v původním návrhu, a bylo nutné je opravit. Tím také bohužel ztratil docela dost času. Následně prostudoval a vydefinoval možnosti ovládání digitální části platformy. Díky těmto informacím pak navrhl a implementoval firmware pro mikrokontrolér na desce a vytvořil základní funkce a skripty v prostředí MATLAB pro komunikaci s tímto zařízením. Vše řádně otestoval a odladil a ukázky výsledků pak prezentoval v práci. Následně navrhl jednoduchou testovací řídicí úlohu pro řízení systému 2. řádu. Na základě změřených dat z platformy identifikoval operátorový přenos systému, navrhl pro něj regulátor a verifikoval na základě simulace v prostředí Simulink. Následně přidal do simulace také funkční bloky pro volání vytvořených komunikačních skriptů a real-time synchronizaci. Tím prakticky realizoval HIL simulaci, jejíž výsledky následně srovnal s původní simulací a vhodně okomentoval. Na závěr práce pak stručně shrnul dosažené výsledky a omezení řešení, zejména z pohledu rychlosti vzorkování. Výstupem práce je tak plně funkční fyzická platforma a potřebný software pro komunikaci včetně testovací HIL úlohy, které budou využity pro účely výuky či dalších závěrečných prací. Tím splnil všechny požadované body zadání. Student pracoval samostatně, průběžně mě informoval o stavu řešení a prezentoval dosažené výsledky. Během práce se bohužel musel potýkat s mnoha problémy, které však nakonec dokázal zdárně vyřešit. Nicméně toto úsilí pak vedlo k časové tísni, která se částečně projevila i na výsledném textovém zpracování práce. Ačkoli je výsledná práce po formální i prezentační stránce i tak na poměrně dobré úrovni, některé části by určitě zasloužily kvalitnější zpracování a popis. Využití odborné literatury považuji za odpovídající typu práce. Práci doporučuji k obhajobě a navrhuji hodnocení 83 b/B.
Cílem předložené práce bylo vytvořit software a firmware pro výměnu dat mezi fyzickým simulátorem dynamických systémů a prostředím Matlab, který by umožnil hardware-in-the-loop (HIL) simulaci v rámci nástroje Simulink. V textu práce se vyznačuje jednodušší slohovou formou občasnými hovorovými výrazy a drobnými překlepy. Celkově je však dokumentace na dobré úrovni a informace v ní uvedené jsou vhodně strukturovány a efektivně prezentovány. Svým rozsahem text odpovídá typu práce, přičemž se nedá říci, že by některé z kapitol sloužili pouze jako výplň. Literární zdroje využívá autor v odpovídajícím rozsahu. Práce je rozdělena do 6 kapitol, přičemž první dvě tvoří úvodní rešerše. V té jsou nejprve vymezeny pojmy spojené s dynamickými systémy a následně rozebrány jednotlivé in-the-loop metody včetně výhod a nevýhod. Kapitola 2 poté popisuje HW platformu, která byla využita pro realizaci řešení, její oživení a ověření funkčnosti. Kapitola 3 se zabývá implementací firmware pro hardwarový simulátor. Autor pro implementaci využívá ASF4 framework, který nakonfiguroval pro obsluhu periferií. Následně je popsána funkce supersmyčky programu a naznačen jednoduchý ASCII komunikační protokol, přičemž v práci není uveden jeho přesný popis. Vzhledem k charakteru realizované úlohy by bylo rovněž vhodné použít pro obsluhu periferií přerušení a ,,štíhlejší,, binární protokol, který by umožnil zvýšení vzorkovací frekvence real-timového modulu. Kapitola 4 popisuje implementaci komunikace na straně PC prostřednictvím funkce serialport v software Matlab. Z popisu práce není zřejmé, jakým způsobem je synchronizováno měření a jakým způsobem jsou stahovány data z hardwarové platformy (master-slave, stream, …). V rámci kapitoly 5 autor navrhuje demonstrační úlohu, ve které realizuje regulaci soustavy tvořené hardwarovou platformou prostřednictvím nástroje Matlab/Simulink v režimu hardware-in-the-loop, přičemž výsledky regulace vyhodnocuje prostřednictvím ITAE kritéria. V poslední kapitole jsou zhodnoceny možností využití realizované HW platformy pro HIL simulaci. Celkově se dá říci, že výsledky, kterých se autorovi podařilo dosáhnout jsou přínosné, a způsob jejich vypracování vypovídá o jeho inženýrských kvalitách. Vzhledem k drobným nedostatkům navrhuji práci k obhajobě s hodnocením 85 b, B.
eVSKP id 151775