HOŘAVA, J. Modelování a simulace vektorového řízení EC motorů v prostředí Simulink [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2011.
Diplomová práce studenta Jana Hořavy se zabývá modelováním vektorového řízení elektricky komutovaných (EC) motorů. V úvodní části se student věnuje základnímu popisu EC motoru a jeho začlenění do oblasti elektrických pohonů. Dále uvádí mechanickou konstrukci – tj. popis statoru, rotoru a přehled používaných magnetických materiálů u EC motorů, které dnes mají stále vyšší uplatnění. Závěrem této kapitoly student uvádí a srovnává možnosti detekce polohy rotoru a popisuje princip činnosti EC motoru. Následující kapitola popisuje 3 základní způsoby řízení EC motorů tj. skalární, přímé řízení momentu a vektorové řízení. Ke každé metodě je popsán její princip doplněný o blokové schéma, výhody a nevýhody těchto metod. Poslední kapitolu tvoří návrh a popis modelu motoru s implementací vektorového řízení. Každá část modelu je popsána a doplněna o grafickou prezentaci implementace modelu v prostředí Simulink. Poslední část této kapitoly tvoří simulační výsledky chování navrženého řízení. Robustnost řídicího algoritmu je testována i při významných změnách provozních podmínek, jakými jsou změna zátěžného momentu a kolísání napájecího napětí. Dosažené výsledky jsou rámcově v souladu se stanovenými cíli a splňují požadavky zadání. Diplomant přistupoval k řešení velmi zodpovědně a prokázal schopnost orientovat se v dané problematice. Jednotlivé kapitoly jsou logicky řazeny. Po odstranění některých nedostatků modelu, které diplomant sám uvádí v práci, mohou být výsledky verifikovány na reálné aplikaci. Diplomant prokázal schopnosti, vědomosti i dovednosti potřebné pro řešení technických úkolů. Navrhuji komisi předloženou diplomovou práci k přijetí.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | B | ||
| Vlastní přínos a originalita | C | ||
| Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | B | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A | ||
| Samostatnost studenta při zpracování tématu | A |
Předložená diplomová práce se zabývá problematikou řízení BLDC motorů včetně jejich modelování a optimalizací. Student v úvodu práce seznamuje čtenáře s hlavní motivací práce. Tou jsou stále se zvýšující požadavky na kvalitu řízení motorů a hledání nových robustnějších řídicích algoritmů a pohonných jednotek - jako náhrady za DC motory. Kap. 2 se zabývá popisem EC motorů z hlediska konstrukce statoru a rotoru. Také jsou zde uvedeny základní metody pro snímání polohy rotoru pro správnou funkci řídicích metod. Jednotlivé typy motorů a snímačů jsou analyzovány a ohodnoceny velice důkladně a nabízí tak základní přehled pro správný výběr dle dalších požadavků. Pro úplnost je zde také uveden základní princip řízení EC motorů, možnosti buzení cívek motoru a jejich matematický model. Následující kapitola popisuje základní typy řízení EC motorů. Porovnány jsou metody skalární, přímé řízení momentu a vektorové řízení. Na základě výhod a nevýhod jednotlivých metod byla pro důkladnější analýzu vybrána metoda vektorového řízení. Blokové schéma vektorového řízení a matematický popis jednotlivých bloků jsou prezentovány v závěrečné části kapitoly. Kap. 4 obsahuje simulační model EC motoru a vektorového řízení. Jednotlivé bloky modelu jsou popisovány velice podrobně včetně metod pro ověření správné funkce modelu EC motoru a výkonové jednotky. Jako inicializační parametry byly zvoleny parametry určené pomocí metody Ziegler-Nichols. Výsledky simulace jsou uvedeny v kap. 5. Simulace byly provedeny pro různé provozní podmínky, typické pro zvolenou aplikaci. Chybí zde však optimalizace řídicího algoritmu, resp. regulačních parametrů. Z výsledků není zcela jasné, jestli jsou parametry globálně optimální a jestli výsledek splňuje stanovené požadavky na statické a dynamické chování systému. Závěr práce tvoří stručný popis metody vektorového řízení, matematického modelu a modelu v prostředí MATLAB/SIMULINK. Předložená diplomová práce splňuje veškeré předpoklady pro vysokoškolskou kvalifikační práci. Formální úprava a struktura práce včetně logického uspořádání kapitol je také v souladu s doporučením. Vzhledem k aktuálnosti dané problematiky doporučuji v budoucích pracích se zaměřit na implementaci řídicích algoritmů pro EC motory již s ohledem na vybranou HW platformu.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | C | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | B | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | B | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | B | ||
| Práce s literaturou včetně citací | A |
eVSKP id 37345