GAMBA, J. Realizace elektronického laboratorního modelu pro praktickou výuku metod zpracování signálu a identifikace dynamických systémů [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2021.

Posudek vedoucího

Brablc, Martin

Student Jaromír Gamba vytvořil v rámci své diplomové práce laboratorní model pasivního obvodu, který měl sloužit pro výuku metod zpracování signálů a modelování a řízení dynamických systémů. Na začátek je potřeba říct, že zadání (i když spíš doslovně) bylo splněno, panu Gambovi se podařilo vyvinout model podle zadaných požadavků a otestovat na něm několik standardních úloh používaných ve výuce. K výsledku lze ale mít mnoho výhrad, jedná se o první verzi, která by si zasloužila další iteraci k odstranění nedostatků. Např. je velký rozdíl mezi vlastními časovými konstantami systému a ta rychlejší je na hranici měřitelnosti. Kvůli zjednodušení výsledného modelu se také používá napájení přímo z měřicí karty, což omezuje výkonové možnosti použitých součástek a ztěžuje měření proudu – proto se také na výsledném výrobku měří pouze napětí. Musím také vyjádřit velké výhrady ke studentově samostatnosti a schopnosti aplikovat znalosti získané v předchozím studiu. Přes výhrady práci doporučuji k obhajobě s hodnocením uspokojivě – D.

Posudek oponenta

Bastl, Michal

Diplomová práce pana Gamby se zabývá návrhem modelu, který bude vhodný k výuce moderní teorie řízeni. Tedy problematiku stavového řízení, stavového estimátoru v podobě Kalmanova fitru a odhadem parametrů. Je zvolena realizace pomocí elektrického obvodu, který lze připojit k real-time kartě MF-624 a propojit se simulinkem. Hned první výtku mám ke zpracování rešerše. Zadání cíle je rešerše na elektronické výukové modely. V práci lze nalézt vypracování o rozsahu dvou stran. Považuji tento cíl splněn v opravdu minimalní formě. Dále autor navrhne několik topologii obvodů složených z cívek, kondenzátorů a rezistorů. Modeluje je pomocí rovnic v simulinku, v nástroji Simscape a také pomocí stavového popisu v matlabu. Bohužel není v práci diskutováno nastavení simulací jako např. zvolené řešiče a jejich nastavení. Z obrázků je totiž patrné, že řešení pomocí rovnic v simulinku se úplně neshoduje a možná je zde problém se stabilitou řešení. Dále je zde na techto modelech popsána výuková úloha popisující LQR a LQI, odhad parametrů, Kalmanuv filtr. Jedná se tedy o simulace a proto mi neni zcela jasné, proč autor ladí matice Q a R v Kalmanově filtru. Hodnoty v práci popsané jsou třeba 1e8. V simulaci přeci injektuje šum do modelu i měření a jeho rozptyl může dosadit přímo. V praktické části navrhnul student DPS, která realizuje jeden z obvodů. K ověření a praktickémů experimentu je výsledek asi dostatečny. Mám však několik poznámek. Nerozumím proč byl volen filtr dolní propust s frekvencí 4 kHz, když model pracuje na frekvenci 1 kHz. Dále bych uvítal lepší popis použitých součástek, třeba konkrétní typ operačního zesilovače, protože v textu je uvedena hodnota proudu 100 mA. Také bych zvážil zda invertující zesilovač k meření napětí neovlivnil obvod. Připomínky mám i k části odhadu parametrů. Jsou zde prezentovány odhady hodnot všech reálných součástek v obvodu, ktere, jak autor uvadí, nesedí s katalogem. Mělo zde být lépe diskutováno, které parametry v rovnicích budeme odhadovat, protože často nemůžeme odhadnout všechny reálné fyzikalní parametry, nýbrž jejich kombinace. To je pravděpodobně důvod, proč i tak model dobře souhlasí se simulací. Vzhledem k popsaným výtkám hodnotím známkou D.

eVSKP id 132351