POJSL, J. Výukový model - Balancující tyčka [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.

Posudek vedoucího

Najman, Jan

Pan Pojsl se ve své práci zabýval návrhem a realizací výukového modelu balancující tyčky s využitím dvou motorů se setrvačníky. V rešeršní části student stručně popisuje podobné projekty a základní principy fungování hlavních komponent a řídicích algoritmů. Ve druhé, obsáhlejší části práce, se pak věnuje vytvoření modelu systému pomocí rovnic a fyzikálního modelování, na což navazuje návrh a konstrukce samotného zařízení, včetně výběru vhodných komponent a naprogramování řídicího mikrokontroleru. Závěr této části je věnován testování a ladění dvou řídicích algoritmů – LQR a PID regulátorů. Bohužel ani po redukci systému na jeden stupeň volnosti se nepodařilo dosáhnout spolehlivé stabilizace v rovnovážné poloze. Jak student uvádí, problém tví pravděpodobně v nevhodném výběru komponent a zanedbání některých jevů v modelu – zejména nelinearity a tření v modelu motoru. Navzdory výše uvedeným výtkám mám za to, že hlavní cíle byly splněny a student odvedl velké množství práce, přičemž velkou část vytvořeného hardware, firmware, software a modelů bude možné do budoucna využít pro vylepšení systému a dosažení jeho spolehlivého fungování. Práci tedy doporučuji k obhajobě s hodnocením dobře / C.

Posudek oponenta

Rajchl, Matej

Pan Pojsl ve své diplomové práci pojednává o návrhu výukového modelu „balancující tyčky“. Práce je logicky rozdělena do čtyř hlavních kapitol a po stylistické a grafické stránce je naprosto v pořádku. V prvních dvou kapitolách student udělá rozumný úvod do problematiky s následným popisem všech komponent a metod použitých v pozdějších částech práce. Tyto kapitoly jsou výborně zpracovány. Následuje samotné řešení problému. Pan Pojsl sice vytvořil simulační model, no při samotném výběru komponent se tohoto modelu nevyužívá. Simulační ověření funkčnosti řízení nastává až po dokončení fyzické konstrukce při validaci návrhu. Při této validaci se student dopustí vícero chyb – jako například při obrázku 3.10 popíše průběhy jako mírně odlišné, v situaci, kde jsou průběhy úplně odlišné, při simulačním lazení LQR regulátoru zvolí zesílení nesmyslně velké, a to způsobí nerealistické simulační akční zásahy a zdánlivě navodí pocit funkční regulace, nebo opomene modelovat tření v motoru, které je při zvoleném malém kartáčovém typu velice výraznou složkou systému. Ve výsledku pak řízení kmitá a určení příčiny tak není jednoduché, může se jednat o problém s výběrem komponent nebo o problém modelování systému nebo problém s lazením. Grafy, které by mohli dát náhled do situace (3.21 a 3.22) jsou výrazně podvzorkovány. Ukázkové úlohy jsou navrženy rozumně a byly by velkým přínosem pro studenty, kdyby se podařilo v rámci práce vyřešit problémy s hardvérem. Ve výsledku práci hodnotím jako uspokojivou známkou D.

eVSKP id 149716