Robustní řízení elektromechanických systémů

Abstract

Tato práce se zabývá moderními řídícími metodami aplikovatelnými na řízení otáček asynchronního motoru. V úvodu této práce je představena stručná historie moderní teorie řízení. Jsou zde poskytnuty základní poznatky pro modelování neurčitostí spolu s reprezentací systémů s neurčitostmi pomocí lineární zlomkové transformace. Pro návrh robustního regulátoru jsou zde použity dvě různé metody - H-infinity loopshaping a H-infinity syntéza pomocí smíšených citlivostních funkcí. Pro obě tyto metody jsou uvedeny teoretické podklady. Robustní regulátor asynchronního motoru splňující zadané požadavky regulace je zde navržen za použití obou metod, přičemž požadavky na regulaci jsou prezentovány pomocí váhových funkcí tvarujících citlivostní a komplementární citlivostní funkci. Kvalita regulátorů je vyhodnocena několika simulacemi skokové změny žádané hodnoty otáček.This thesis deals with the modern control approaches applicable to speed control of an induction motor. Historical perspective to the control theory and its evolution to the modern control will be presented in a short introduction. Basics of uncertainty modeling are presented along with linear fractional transformation (LFT) representation of an uncertain system. Two different approaches for robust controller synthesis are introduced - H-infinity loopshaping and mixed sensitivity H-infinity synthesis. Theoretical background is presented for both of these methods. Finally the robust controller for induction motor satisfying the control goals is designed using both methods. Design objectives are presented as transfer function weights shaping the sensitivity or complementary sensitivity function to desired shape. Several step responses were simulated to compare H-infinity loopshaping and mixed sensitivity H-infinity controllers with the conventional vector control approach.