Výukový model virtuálního dvojčete DC motoru

Abstract

Tato bakalářská práce se zabývá návrhem, implementací a ověřením funkčního virtuálního dvojčete stejnosměrného motoru. Cílem práce bylo vytvořit systém, který propojuje fyzický model s jeho digitální reprezentací prostřednictvím měření, numerického modelování a vizualizace v reálném čase. Součástí řešení je návrh experimentálního stanoviště s ventilátorovou zátěží, snímání napětí, proudu, otáček a teplot, včetně bezdrátového měření teploty rotoru pomocí BLE. Získaná data jsou zpracovávána v grafickém rozhraní vytvořeném v prostředí MATLAB, kde dochází k simultánnímu porovnání simulovaných a reálných hodnot. Výsledky validačních měření potvrzují velmi dobrou shodu mezi modelem a reálným chováním systému. Práce tak demonstruje praktické využití konceptu virtuálního dvojčete v oblasti mechatroniky.

This bachelor thesis deals with the design, implementation, and validation of a functional digital twin of a DC motor. The goal was to create a system that connects a physical model with its digital counterpart through real-time measurement, numerical modeling, and visualization. The solution includes the development of an experimental testbench with a fan-based mechanical load, sensing of voltage, current, speed, and temperature including wireless rotor temperature measurement using BLE. The collected data is processed in a graphical user interface built in MATLAB, enabling real-time comparison of simulated and measured values. The results of the validation measurements confirm a high level of agreement between the model and the real system behavior. The project demonstrates the practical application of the digital twin concept in mechatronics.