HROMEK, V. Derivace a integrace frakčního řádu v PID regulátorech pohonů s PMSM [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Bakalářská práce pana Víta Hromka se zabývá využitím regulátorů frakčního řádu pro řízení proudů a otáček synchronního motoru s permanentními magnety. Téma pokládám za poměrně náročné, protože student musel porozumět složitým matematickým konceptům souvisejícím s derivacemi a integracemi frakčního řádu, implementaci regulátorů tohoto typu skrze aproximace racionálními funkcemi na daném frekvenčním rozsahu, a také zvládnout modelování a řízení synchronních motorů s permanentními magnety. Za tímto účelem student nastudoval několik odborných článků a knih, které v práci řádně cituje. Na práci bych rád vyzdvihnul zejména kapitoly zabývající se teoretickým návrhem regulátorů. Student zde analyticky vypočetl maticovou strukturu regulátorů proudů, která zajistí odvazbení proudových složek a tento výpočet ověřil v simulačním experimentu i při změně elektrických parametrů motoru. Rovněž analytickým způsobem navrhnul parametry regulátorů proudové smyčky a využil MATLAB Control System Designer pro návrh regulátoru otáček. Následné rozšíření o regulátory frakčního řádu slouží zejména pro srovnání, zdali dojde při použití těchto struktur ke zlepšení kvality regulace, což je vyhodnocováno pomocí kvadratického a ITAE kritéria. Zvolený postup svědčí o bakalářských schopnostech. Formální úroveň práce je také na dobré úrovni. Veškeré obrázky, tabulky a grafy jsou tisknuty vektorově a student se na ně v textu řádně odkazuje. Vytknul bych nedostatečné vzorkování u některých vykreslovaných průběhů, které nebylo z důvodu časové tísně opraveno. Za nejslabší jednoznačně pokládám prezentační úroveň práce. Texty jsou nesouvislé, kapitoly na sebe příliš nenavazují, popis obrázků a grafů je spíše informativní než věcný a abstrakt s úvodem obsahují řadu nepřesností. Rovněž rozsah práce (od úvodu po závěr 35 stran) je dán zejména vyšším počtem vykreslovaných závislostí nežli souvislým textem, který by dokumentoval postup na práci. I přes to, že se student dostal s blížícím se termínem odevzdání do časové tísně, postup na práci pravidelně konzultoval a plnil zadané úkoly. Závěrem práce poté je, že s ohledem na kritéria kvality regulace nemá využití frakčního řádu příliš smysl. Tento závěr koresponduje s provedenými simulačními experimenty. Zajímavé by bylo zkoumat, jestli tento závěr zůstává platný i při regulaci skutečného motoru, kde vystupují různé druhy nelinearit, se kterými by si pravděpodobně frakční řád poradil lépe. Toto ovšem nebylo součástí zadání. Práci doporučuji k obhajobě. S ohledem na nižší prezentační úroveň navrhuji hodnocení 70 bodů – C.
Předložená bakalářská práce se zabývá srovnáním konvenčních struktur PID regulátorů a regulátorů s frakčním řádem v oblasti regulace PMSM servopohonů. Zadání lze považovat po stránce teoretické za náročné. Bohužel práce není psána v logickém sledu. Například v druhé kapitole v obrázku 2.6. nalezneme integrátor frakčního řádu ještě před kapitolu tři, která čtenáře uvede do problematiky frakčních řádů. Práce je logicky rozdělena do tří kapitol, které mají odpovídající rozsah. Práce s literaturou je na velmi dobré úrovni. Text práce úspěšně prošel kontrolou anti-plagiátorského softwaru a dílo lze pokládat za práci studenta. K práci bych měl několik připomínek. Mechanická část PMSM modelu na obrázku 1.1. neodpovídá rovnici 1.4. Přepis rovnice 1.7. do maticové podoby je chybně. V práci nalezneme některá podivná tvrzení. Například na straně 26 autor píše: „Zátěžný moment je z fyzikální podstaty přítomen v každém motoru.“ Jako velmi kladně hodnotím systematický přístup při návrhu konvenčních regulátorů. Bohužel při využití nástroje Control System Designeru není uveden průběh akčního zásahu. Což vnímám jako hrubý nedostatek. Každý, kdo se zabývá problematikou návrhu regulátoru, by měl otestovat chování regulátoru při sledování žádané hodnoty a reakci při působení poruchy. Autor vůbec neřešil reakci regulátoru na změnu poruchy. Zadání bakalářské práce bylo splněno ve všech bodech. Práce svědčí o bakalářských schopnostech studenta a doporučuji ji k obhajobě. Navrhuji hodnocení C-70.
eVSKP id 159895