Laboratorní úloha řízení náklonu ramene tahem vrtule

Abstract

Tato práce se zabývá návrhem a realizací modelu soustavy, kde regulovanou veličinou je náklon ramene. Cílem je stabilizovat polohu ramene ve vodorovné poloze. Jeho poloha je ovládána pomocí změny tahu vrtule. Pro řízení otáček BLDC motorku, který společně s vrtulí vytváří tah jsou použity tři typy regulátorů PID, fuzzy PID a LQI regulátor. Všechny regulátory jsou navrženy a otestovány v softwaru Matlab/Simulink, kde řídí matematický model soustavy, následně je vytvořen firmware pro STM32F446RE obsahující regulátory naprogramované v jazyce C. Poté je vytvořen UI v C# .Net Frameworku pro ovládání reálné soustavy uživatelem. Všechny regulátory jsou pak zprovozněny na reálné soustavě a porovnány mezi sebou. Model bude následně sloužit k testování různých typů regulátorů ve výuce.This master thesis deals with the development and design of pendulum arm where the controlled variable is pitch of the arm. The goal is to stabilize the position of the arm in a horizontal position. Its position is controlled by changing the thrust of the propeller. Three types of controllers, PID, fuzzy PID and LQI controller are used to control the speed of the BLDC motor, which creates thrust together with the propeller. All controllers are designed and tested in Matlab/Simulink software, where the mathematical model of the system is controlled by them, then firmware for STM32F446RE containing controllers programmed in C language is created. For controlling the real system by user, the UI is created in C# .Net Framework. All controllers are then tested and tuned in order to be able to run on a real system and compared with each other. The model will then be used to test different types of controllers in teaching.