Návrh a otestování zpětnovazebného řízení pro termostatizovanou komoru
Loading...
Date
Authors
Fridrich, Martin
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Zmeny teploty majú veľký vplyv na presné meranie dĺžky prostredníctvom laserovej interferometrie. Pre charakterizáciu a kompenzáciu týchto vplyvov je dôležité prostredie s riadenou teplotou. Táto práca sa zaoberá realizáciou spätnoväzobného riadenia pre testovaciu komoru, ktorá má za úlohu toto kontrolované prostredie vytvoriť. Prvá časť je venovaná rešerši techník riadenia, základným princípom laserovej interferometrie, komunikačnému protokolu CANopen a súčasnému riešeniu termostatizovanej komory využívanej na oddelení Koherenčnej optiky ÚPT AVČR. Ďalšia časť popisuje konštrukciu novej komory, vytvorenie riadiaceho softwaru, implementáciu riadenia a jeho optimalizáciu pomocou niekoľkých metód. V poslednom rade práca obsahuje charakterizáciu podmienok v komore. Porovnanie s pôvodným stavom ukazuje viac ako dvojnásobné zlepšenie stability teploty a takmer trojnásobné zmenšenie vplyvov okolia na teplotu v komore.
Temperature variations have a great influence on the accurate length measurement by laser interferometry. An environment with controlled temperature is important to characterize and compensate for these effects. This thesis is concerned with the implementation of feedback control for a test chamber to create this controlled environment. The first part is devoted to a survey of control techniques, the basic principles of laser interferometry, the CANopen communication protocol, and the current design of the thermostatic chamber used at the Department of Coherent Optics of the Institute of Scientific Instruments of the CAS. The next part describes the design of the new chamber, the creation of the control software, the implementation of the control, and its optimization using several methods. Finally, the thesis contains a characterization of the conditions in the chamber. Comparison with the original condition shows more than a twofold improvement in temperature stability and an almost threefold reduction in the environmental influences on the temperature inside of the chamber.
Temperature variations have a great influence on the accurate length measurement by laser interferometry. An environment with controlled temperature is important to characterize and compensate for these effects. This thesis is concerned with the implementation of feedback control for a test chamber to create this controlled environment. The first part is devoted to a survey of control techniques, the basic principles of laser interferometry, the CANopen communication protocol, and the current design of the thermostatic chamber used at the Department of Coherent Optics of the Institute of Scientific Instruments of the CAS. The next part describes the design of the new chamber, the creation of the control software, the implementation of the control, and its optimization using several methods. Finally, the thesis contains a characterization of the conditions in the chamber. Comparison with the original condition shows more than a twofold improvement in temperature stability and an almost threefold reduction in the environmental influences on the temperature inside of the chamber.
Description
Citation
FRIDRICH, M. Návrh a otestování zpětnovazebného řízení pro termostatizovanou komoru [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Stanislav Věchet, Ph.D. (předseda)
Ing. Petr Procházka, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Petr Krejčí, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vladimír Fuis, Ph.D. (člen)
Ing. Josef Vejlupek, Ph.D. (člen)
Ing. Pavel Švancara, Ph.D. (člen)
Ing. Matej Rajchl (člen)
Ing. Jiří Mach (člen)
Date of acceptance
2024-06-13
Defence
Student ve vymezeném čase prezentoval svou práci. Poté byly předneseny posudky a student odpověděl na otázky oponenta. Následně proběhla diskuze se členy komise vztahující se k prezentované práci, při které byly položeny následující dotazy:
Jak se komora podařila uregulovat na mez stability i přes vysokou časovou konstantu?
Proč se nepoužívá nucená vnitřní cirkulace vzduchu?
Jak se spočítaly teplotní rozptyly?
Jak se volily parametry do modelu v Simulinku?
Jakou roli hraje interferometr v práci?
Je v komoře více senzorů?
Na jakém principu teplotní senzory fungují?
Podle názoru komise byla úroveň odpovědí vyhovující a hodnotí obhajobu jako výbornou.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení