Realizace řízení laboratorního modelu rotačního inverzního kyvadla

Abstract

Obsahem bakalářské práce je modelování, identifikace a řízení rotačního inverzního kyvadla. Práce popisuje jednotlivé prvky reálného systému a jeho řízení. Součástí práce je také vytvoření simulačního modelu v prostředí Matlab/Simulink za pomoci matematických rovnic odvozených pomoci Lagrangeových rovnic druhého druhu. Parametry reálného systému jsou odhadnuty na základě redukovaných soustav a následně validovány. Řízení je založeno na stavovém popisu. V práci je popsána linearizace, návrh stavových regulátoru pomoci LQR metody a tvorba stavového pozorovatele. Poslední část práce se věnuje testování stavového pozorovatele a kompenzaci tření pomocí několika statických modelů tření a přidáním šumu do kompenzace.Aim of this bachelor thesis is modeling, identification and control of rotational inverted pendulum. The thesis describes parts of real system and its control. The work also contains creation of simulation model in Matlab/Simulink. Simulation model is respresented by mathematical equations created by second type Lagrange equations. Estimation of parameters is based on reduced systems and these parameters have been validated. Control of system is based on state-space model. The paper includes description of linearization, design of state-space control created by LQR method and creation of state-space observer. The last part of the study is focused on state observer experiments, friction compensation by few static friction models and by adding noise to compensation.