POSPÍCHAL, Z. Regulace teploty v bioreactoru [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2011.

Posudek vedoucího

Blaha, Petr

Zadání diplomové práce lze považovat za středně náročné po stránce odborné, ale o to více náročné po stránce implementační. Jednalo se o externí zadání, jehož konzultantem byl Ing. Martin Trtílek. Předložená práce se zabývá modelování systému s přestupy tepla, v němž je článek, který teplo dodává, případně odebírá, realizovaný dvěma peltiérovými články a následným návrhem fuzzy regulátoru, který by měl dosahovat vysokou kvalitu regulace, včetně potlačení vlivů okolí. Peltiérovy články představují nelinearitu, kterou by bylo vhodné kompenzovat, aby bylo možné dosáhnout lepších výsledků stávající regulace. Charakteristiky těchto článků jsou známé a jsou závislé na teplotách teplého a studeného konce. Kompenzace nebyla umožněna, protože diplomant nemohl použít jiné snímače než stávající jeden snímač měřící teplotu média uvnitř reaktoru. Myšlenky využít vhodného rekonstruktoru stavů braly za své, protože do systému kromě poruchy způsobené změnou okolní teploty vstupovala porucha ve formě spuštěného větráku, který se spínal při vyšších teplotách chladiče. O těchto sepnutích nebyl řídicí procesor informován. Proto mi snaha zahnat všechny tyto neduhy fuzzy regulátorem připadne jako do jisté míry marný boj, který student musel bojovat. Průběhy prezentované v práci naznačují, že se diplomantovi nakonec podařilo vyhrát. Průběhy získané použitím fuzzy regulátoru jsou výrazně rychlejší než průběhy získané PI regulátorem. Otázkou zůstává, jestli tomu tak skutečně je v celém rozsahu pracovních teplot, z důvodu výše uvedené nelinearity. O této skutečnosti se diplomant nezmiňuje. Rozdělení práce na čtrnáct kapitol mi přijde jako zbytečné, některé kapitoly by šly sloučit, například 2,5,6 a 7, jinak je napsána v logickém sledu a splňuje požadavky zadání. Práce celkově svědčí o inženýrských schopnostech diplomanta, navrhuji hodnocení B – 85.

Posudek oponenta

Václavek, Pavel

Předložená diplomová práce je zaměřena na problematiku modelování a identifikace teplotního modelu bioreaktoru s následným návrhem regulace teploty. Jedná se o téma, které je značně náročné zejména z důvodu zvládnutí popisu reálného zařízení a přizpůsobení se reálně existujícím požadavkům a omezením. Zadání práce bylo splněno. První část práce se zabývá popisem a fyzikálním uspořádáním zkoumaného systému. I když se dle vyjádření studenta jedná o nelineární systém, byl jako základní způsob modelování zvolen vnější popis, což není úplně obvyklé. Dále je popisován postup identifikace parametrů systému s využitím reálných dat získaných identifikačním experimentem. V závěrečné části se diplomant zabývá otázkou návrhu regulace a implementace řízení v mikrokontroleru. Z důvodu vysoké výpočetní náročnosti byly zavrhnuty pokročilejší metody řízení a jako vhodné řešení je vybrán fuzzy PI+PD regulátor. Důvod, proč jiné postupy vedly k výpočetně nerealizovatelným implementacím je možná skryt v kapitole 13, kdy je zřejmé, že algoritmy jsou realizovány poměrně neobvykle a neefektivně s využitím aritmetiky v pohyblivé čárce. V rámci experimentů bylo provedeno srovnání fuzzy a klasického regulátoru, které však není úplně objektivní, protože je porovnáván regulátor s a bez D složky, rovněž není zcela jasná návrhová metoda použitá pro nastavení srovnávaných regulátorů. Po formální stránce je práce poměrně dobře zpracována s malým počtem gramatických a stylistických chyb. Vytknout lze snad jen malou práci s literárními odkazy v samotném textu práce. Práce celkově svědčí o inženýrských schopnostech diplomanta a doporučuji ji k obhajobě.

eVSKP id 39145