KUNOVSKÝ, M. Modelování pohonu s DC motorem v prostředí MATLAB/Simulink [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2009.
Bakalářská práce studenta Martina Kunovského se zabývá modelováním stejnosměrného elektrického motoru v prostředí softwaru MATLAB a Simulink. V úvodní části student popisuje základní fyzikální zákony týkající se elektromagnetismu s uplatněním v elektrických pohonech. Popisuje základní vlastnosti a stavbu stejnosměrného motoru – stator, rotor a komutátor. V kap. 5 uvádí rozdělení DC motorů z hlediska jejich buzení, zmiňuje jednotlivé výhody a nevýhody, které jsou doplněny o typické aplikace jednotlivých typů v průmyslu. Kap. 6 začíná vlastním modelováním DC motoru. Jsou uvedeny základní diferenciální rovnice platné pro elektrickou i mechanickou část pohonu. Na základě matematického úvodu student vytvořil stavový model DC motoru, řídící výkonový H můstek a jednoduchý PID regulátor. K pohodlnému ovládání modelu a prezentaci simulovaných výsledků zvolil grafické uživatelské rozhranní GUI. Student splnil všechny body zadání. Oceňuji především široký záběr práce a rychlé seznámení a orientaci v software MATLAB a Simulink. Navrhuji komisi předloženou bakalářskou práci k přijetí.
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | A | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | A | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry | B | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | A | ||
| 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 |
Předmětem této bakalářská práce je seznámení se s problematikou stejnosměrných motorů, se zaměřením na jejich modelování a simulaci v prostředí Matlab/Simulink. Po první kapitole uvozující celou práci a popisující její náplň následuje část ve které autor stručně přibližuje historii i současnost stejnosměrných strojů a dále pak fyzikální zákony týkající se jejich funkce. V další části je stroze rozebrána základní konstrukce a princip stejnosměrného motoru, následujíc rozdělením motorů z hlediska způsobu buzení a uvedením jejich základních vlastností a charakteristik. Přestože nejsou tyto kapitoly jádrem práce, jsou po obsahové stránce zbytečně stručné, místy trošku zavádějící a chybí v nich některá důležitá fakta, jako třeba momentové charakteristiky motorů (charakteristika je uvedena pouze u jednoho typu). V kapitole číslo šest autor sestavuje model motoru buzeného permanentními magnety na základě matematicko-fyzikální analýzy příslušných dějů. Sestavuje diferenciální rovnice a vytváří jejich grafickou reprezentaci v prostředí Simulink, která je poté simulována a důležité průběhy jsou zobrazeny v grafech. Jedna z uvedených rovnic (rovnice 3, strana 25) je však chybná, taktéž jako jednotky uvedené u veličin Km, Ke a B (strana 27, přičemž v textu výše jsou jednotky uvedeny správně). Taktéž značení stejných veličin by mělo být stejné v celé práci (značení zátěžového momentu na straně 27 versus rovnice 3, 6, obrázek 11). Ačkoliv je pravděpodobné, že se jedná pouze chyby z nepozornosti, pro čtenáře neznalého dané problematiky může být toto velice matoucí. Kapitola pojednávající o regulaci otáček motoru začíná teoretickým rozborem pulsní šířkové modulace a čtyřkvadrantového můstku, jehož model byl také vytvořen v Simulinku. Spínače můstku jsou řízený PWM signálem, přičemž střída PWM signálu je vypočítávána navrženým "otáčkovým" PID regulátorem. V textu jsou ukázány a stručně okomentovány výsledky simulace v otevřené i uzavřené regulační smyčce. Zapojení můstku v modelu (obrázek 19) není zcela správné a v uvedené podobě nemá v simulaci smysl, neboť model H-můstku není "funkčně" elektricky propojen s modelem motoru (dochází pouze ke snímání napětí v místě připojení motoru, motor však připojen není). Analýza celé regulované soustavy a výsledků by mohla jít více do hloubky a simulace by měly být provedeny pro více typických situací. Pro komfortnější obsluhu vytvořil autor příjemné uživatelské grafické rozhraní, jenž umožňuje pohodlně měnit základní parametry motoru, simulovat děj, zobrazovat a ukládat výsledky. Celkově je práce spíše průměrná, přičemž rozsah zpracovávané problematiky je velký, bohužel ale na úkor hlubšího pozastavení se nad důležitými ději. Také volba některých výrazů a pojmů převážně z oblasti teorie řízení a elektrotechniky není vždy vhodná, ale na dané úrovni je dostačující. Avšak přestože obsahují vytvořené modely nepřesnosti, prokázal autor tvůrčí přístup k danému problému, dobrou orientaci v prostředí Matlab/Simulink, které efektivně využil při modelování a simulaci. Po formální stránce lze práci vytknout pouze několik překlepů a drobných gramatických chyb, jinak obsahuje vše potřebné včetně hojných citací literatury, seznamu použitých symbolů i uvedených obrázků. Práci k obhajobě doporučuji a hodnotím ji jako dobrou (C).
| Kritérium | Známka | Body | Slovní hodnocení |
|---|---|---|---|
| Splnění požadavků a cílů zadání | B | ||
| Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod | C | ||
| Vlastní přínos a originalita | B | ||
| Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry | C | ||
| Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii | D | ||
| Logické uspořádání práce a formální náležitosti | A | ||
| Grafická, stylistická úprava a pravopis | C | ||
| Práce s literaturou včetně citací | B |
eVSKP id 20917